In sella a una bici stampata in 3D sulla strada del futuro 

Poche settimane fa un produttore di biciclette personalizzate ci ha chiesto alcuni suggerimenti su come implementare la stampa 3D nel suo processo produttivo. Ci sono diversi modi e i principali sono (in sintesi): personalizzazione estrema, migliore estetica e ottimizzazione strutturale del rapporto peso-forza (noto anche come ottimizzazione topologica).

lugs

La stampa 3D sta rivoluzionando la produzione; tuttavia ci sono alcune aree in cui questa rivoluzione si sta muovendo più velocemente e una di queste è quella delle biciclette. Il mezzo di trasporto a due ruote anticipò la rivoluzione industriale nel 1800 e sembra proprio che la storia sia destinata ripetersi.

Studiare i progetti più interessanti in questo campo può aiutare noi – e il produttore di biciclette di cui sopra – ad avere una visione più chiara su cosa sia già possibile ottenere attraverso la stampa 3D. Il tutto senza dimenticare l’aspetto più importante:  la sperimentazione accessibile finalizzata alla produzione distribuita o, magari, direttamente in casa.

Personalizzazione: solo per te.
La personalizzazione è quello che vogliono i ciclisti seri. Avere la bici della taglia perfetta può fare una grandissima differenza in termini di comfort. Molti piccoli produttori di biciclette offrono già molte alternative e saranno in grado di offrirne ancora di più con la stampa 3D.

FM-3D-Printed-Titanium-Bicycle

Un esempio è Flying Machines, un costruttore  australiano che produce bellissime bici personalizzate in titanio. Lo Studio ha collaborato con la divisione Tecnologie in Titanio del CSIRO (l’organizzazione per la ricerca scientifica ed industriale del Commonwealth) di Melbourne per ottenere l’accesso a una stampante 3D per produrre le parti in titanio.

Il loro mprogetto più recente, chiamato F-ONE-HD, offre bici su misura, grazie a componenti in titanio, stampati in 3D, che permettono di collegare i tubi di titanio in base alle misure di ogni cliente. Basta inviare i propri dati e loro provvederanno a integrarli e spedirvi la bici.

flying machine
Estetica: vedere e sentire
Lo stesso processo per stampare i componenti in titanio può essere utilizzato dai progettisti per creare design meravigliosi e geometricamente complessi, cosa che molti possessori di biciclette, apprezzano molto. Un progetto che ha mostrato al mondo dei ciclisti  ciò che è possibile fare con la stampa 3D è la bicicletta VRZ-2 del designer Ralf Holleis.

VRZ
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VRZ è un telaio da bici con componenti in titanio stampati in 3D che collegano i tubi in fibra di carbonio: questo metodo permette di costruire telai  personalizzati, cambiando la geometria e generando i vari componenti attraverso un software proprietario. I file 3D generati vengono prodotti con  tecnologia laser CUSING (un tipo di fusione laser selettiva) e poi ricoperti di stagno (una tecnica resistente ai graffi usata per le punte dei trapani). Il risultato è semplicemente sbalorditivo.

Meno peso ma stessa integrità
La terza possibilità offerta dalle tecnologie di stampa 3D con metallo è l’ottimizzazione topologica. Questo è un processo usato dai designer per sviluppare geometrie complesse nelle parti stampate in 3D per rimuovere quanto più materiale possibile senza sacrificarne l’integrità strutturale. Questa è probabilmente l’applicazione della stampa 3D più importante a livello industriale, poiché permette di realizzare oggetti sprecando meno energia, usando meno materiali e creando prodotti che consumano meno e quindi, inquinano meno.

renishaw

Per dimostrare le sue capacità di ottimizzazione topografica l’inglese Renishaw ha collaborato con Empire Cycles, un’importante società britannica di produzione e design di biciclette, ha creato il primo telaio metallico per mountain bike interamente stampato in 3D. Il risultato della collaborazione è che il telaio pesa il 33% in meno dell’originale e il peso di alcuni componenti, come il supporto reggisella, è stato ridotto del 44% (da 360 g a 200 g).

Percorrere nuove strade
La possibilità principale che offre la stampa in 3D, in generale, è di sperimentare nuovi approcci alla produzione. La  tecnologia è già pronta per fare più di quello che si possa immaginare  e l’unico limite è la nostra capacità di immaginare nuovi prodotti. Un esempio perfetto è il telaio da bici creato dall’australiano James Novak. Questo designer, studente universitario ricercatore ed entusiasta della fabbricazione additiva ha creato un telaio che è stato poi stampato in 3D da i.materialise.

frame-3

James ha passato circa 150 ore modellando l’oggetto in 3D con SolidWorks anche se ha ammesso che la maggior parte del tempo è stato dedicato a comprendere le possibilità offerte dalla stampa 3D e per reinventare  il concetto di telaio per bici. “Quello che volevo realmente raggiungere era qualcosa che sfruttasse a pieno i benefici delle stampanti 3D, specialmente l’abilità di creare pezzi personalizzati che possano essere più leggeri e forti dei telai tradizionali. Più che altro – chiarisce James – vorrei che il mio lavoro possa diventare un esempio di cosa dovrebbe essere la stampa 3D”.

Provatelo a casa
La parte più divertente della stampa 3D è che la scrivania può realmente diventare una fabbrica personale: ciò significa che teoricamente è possibile costruire una bici intera a casa. In realtà non è solo una teoria, ma una realtà. Basta scaricare il disegno gratuito da Thingiverse, il popolare database di MakerBot, caricare il filamento  e mettere al lavoro la vostra stampante 3D.

balance bike

Questo design, ufficialmente ribattezzato “Balance Bike”, è interamente stampabile e consiste di 19 parti per un totale di 26 componenti. Progettato da Manuel Leute per MakerBot Europa, ha richiesto 120 ore per stamparlo, usando 3 differenti stampanti 3D MakerBot Replicator.

Pensate di poter far meglio? Stephan Schürmann, uno stagista presso il produttore di filamenti ColorFabb  lo ha fatto. Il suo progetto ha esplorato le possibilità personali e industriali della stampa 3D.

colorfabb5

Con una stampante 3D desktop standard e il filamento XT CF20 di colorFabb ha creato componenti sufficientemente resistenti per collegare dei tubi standard e formare un telaio per bici da corsa. Poi ha inoltre pubblicato i disegni sui database Thingiverse, GrabCAD e YouMagine, in modo che chiunque possa usarli e migliorarli.

Non vi viene voglia di provarci? Salite in sella e pedalate verso il futuro della manifattura.

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