25 enero, 2015

Flying Machine: un adelanto al posible futuro de la industria

La marca australiana Flying Machines presentó a mediados del año pasado una nueva gama de cuadros bicicletas fabricadas en titanio.  La gran novedad de estos cuadros, sin embargo, no se debe tanto al uso del titanio como material sino, más bien, a las técnicas empleadas para la construcción del cuadro: la impresión 3D de los racores y punteras.

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El uso de impresoras 3D se encuentra en sus primeros pasos; su introducción más extensiva en los procesos de fabricación industrial está limitada en estos momentos por un coste relativamente elevado. La principal ventaja que ofrece este sistema de fabricación ‘aditiva’ o ‘capa a capa’ es que permite crear piezas con diferentes materiales (plásticos, metales, cerámicas..) de acuerdo con especificaciones únicas o personalizadas sin necesidad de crear costosos moldes o realizar cambios de parámetros en una cadena de producción. En el medio y largo plazo, esta nueva técnica puede propiciar una transición de un modelo de producción en masa (es decir, miles de unidades de un producto idéntico con costes bajos) o otro de producción más ‘personalizada’ en la que el cliente puede determinar ciertas características, variaciones y colores del producto final.

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En el caso de Flying Machines, sus bicicletas construidas a medida parten del diseño de un cuadro con una geometría y dimensiones especificas para el cliente. El uso de racores de titanio y su fabricación mediante la tecnología de impresión 3D permite modificar los ángulos de entrada de los tubos en los racores de acuerdo con las especificaciones del diseño del cuadro. Esta posibilidad no existe, por ejemplo, con los racores de acero fabricados con molde que ofrecen al constructor una gama mucho más limitada de ángulos. Los punteras también se fabrican en titanio y pueden ‘customizarse’ de acuerdo con las necesidades especificas del tipo de bicicleta. Los tubos del cuadro se cortan a la longitud exacta para producir un cuadro que se ajuste a las dimensiones y talla del cliente.

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La construcción del cuadro se realiza mediante la inserción de los diferentes tubos en los racores comenzando, al igual que en el proceso tradicional, con el triángulo principal y después el triángulo trasero. La unión de racores y tubos es mediante el empleo de una pegamento epoxy de ‘grado aero-espacial’, una técnica similar a la que se empleaba en los primeros cuadros de aluminio de los 80s fabricados por la marca italiana Alan. Mediante el uso de estas técnicas de fabricación y montaje, la marca Flying Machine promete unos tiempos de espera desde el encargo del cuadro hasta su construcción de unos 10 días y para una bicicleta completa de cerca de 3 semanas. Algunos de los ejemplos de las nuevas bicicletas : F-One #1F-One #2, F-One #3 y F-One HD.

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El coste de un cuadro básico se encuentra en los 2,500€ sin IVA, un precio que aunque elevado no resulta excesivo para lo que puede ser un cuadro de titanio fabricado de forma convencional. El peso final del cuadro se encuentra en torno a 1,6 kg, una cifra tampoco especialmente destacable en comparación con cuadros de acero de gama alta fabricados con técnicas de soldadura TIG o Fillet-Brazing. La iniciativa de Flying Machine, sin embargo, merece reconocimiento al abrir nuevos caminos con la incorporación de nuevas tecnología en la fabricación de cuadros a un precio relativamente moderado. Otro ejemplo de bicicleta construida con racores de titanio y tubos de carbono, modelo VRZ-2, ha sido realizado por un estudio alemán de diseño pero no está pensada para su fabricación a nivel comercial, sino más bien como ejemplo de los limites a los que se puede llevar la impresión de metales en 3D.

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 La nueva tecnología de fabricación en 3D difícilmente va a suponer una amenaza directa al floreciente sector de pequeños y medianos constructores artesanales de cuadros que continúan trabajando con materiales cada vez mejores y empleando técnicas y utillaje cada vez más avanzados para alcanzar productos de alta calidad; por lo menos en el corto y medio plazo. Probablemente, el impacto de esta nueva tecnología en la industria tendrá un efecto mucho más directo e inmediato en la fabricación de piezas y componentes con especificaciones determinadas o acabados que en la actualidad son imposibles de conseguir mediante procesos y técnicas tradicionales. La marca Charge, por ejemplo, ha utilizado un juego de punteras huecas en 3D para su modelo de gama alta de Ciclo-Cross: la fabricación de este tipo de pieza puede verse en detalle en el siguiente video. La propia Flying Machine está trabajando en la actualidad en la producción de potencias en titanio. El grado de precisión que se puede conseguir en la fabricación de cualquier tipo de pieza y componente es realmente asombroso y imposible de realizar con herramientas convencionales como lo atestiguan estos racores utilizados por Ralf Hoelleis en la construcción de su modelo VRZ-2. Otro ejemplo son las potencias de Raceware Direct fabricadas en titanio y utilizadas ya por ciclistas profesionales de pista.

Punteras Charge fabricadas en 3D titanio. Al ser huecas su peso es menor que una puntera convencional.
Punteras Charge fabricadas en 3D titanio. Al ser huecas su peso es menor que una puntera convencional.

 

La reducción de costes de producción utilizando la tecnología de impresión 3D puede significar su extensión en los próximos años a materiales como el aluminio que hoy se trabaja principalmente mediante moldes o mecanizado en CNC. Nuevos plásticos y resinas de alta calidad y resistencia también abren las puertas a la posibilidad de fabricación ‘bajo demanda’ de pequeñas piezas y repuestos para la bicicleta: la marca Zealous tiene ya una guía de cadena para bicicleta de descenso que el cliente puede ‘descargar’ por menos de 1,5€ e imprimir cómodamente en su casa, con un coste total por pieza de cerca de 5€ incluidos materiales.

 Plancha con racores VRZ-2 tras su impresión en 3D. Los 'cut-outs' de los racores son imposible de replicar de forma manual.

Racores VRZ-2. Los ‘cut-outs’ de los racores son imposible de replicar de forma manual.

 

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Potencia Raceware Direct en titanio.

No hace falta ser un visionario para entender los importantes cambios que la extensión de esta nueva tecnología, aun todavía en sus primeras etapas, puede conllevar para la industria de la bicicleta;  desde la aparición de pequeños fabricantes de componentes con diseño y producción local, una cadena de distribución más fluida en la que pequeñas piezas y repuestos de componentes de las grandes marcas se pueden producir bajo demanda especifica de la propias tiendas y talleres de reparación, hasta la producción de componentes bajo encargo directo del cliente a una pequeña fabrica a través del ordenador ofreciendo un grado de personalización que hasta ahora era difícilmente viable a nivel comercial., etc…. Seguiremos atentos todos los nuevos cambios que la tecnología 3d puede traer para el proceso de construcción de cuadros y la fabricación de componentes con especificaciones determinadas.