Este pedivela de titânio impresso em 3D é 50% mais leve do que os convencionais e foi projetado para produção em massa
Com apenas 345 g, o peso de uma lata de refrigerante de 350 ml, o pedivela impresso em 3D e usinado em CNC da Alugear está a caminho da produção.
Uma colaboração entre a Alugear, fabricante polonesa de componentes para ciclismo, e a Materialise, empresa belga de impressão 3D, software e desenvolvimento, produziu o que ambas as empresas descrevem como um avanço revolucionário na tecnologia de transmissão de bicicletas: um pedivela de titânio impresso em 3D e usinado em CNC que é mais de 50% mais leve do que os tradicionais e projetado para produção em série.
O esforço marca uma etapa ambiciosa para a Alugear, uma empresa há muito ciente do potencial da manufatura aditiva, mas incerta sobre como aproveitar a tecnologia em escala industrial. “Quando vimos o potencial de criar um pedivela mais leve e mais forte, capaz de funcionar em uma variedade de áreas, sabíamos que era o componente perfeito para começar nossa jornada de impressão 3D”, diz Dawid Dyngosz, cofundador da Alugear. “Sabíamos que a impressão 3D proporcionaria os benefícios de desempenho que estávamos procurando, e a Materialise era o parceiro certo para nos levar do conceito à produção. Foi sua experiência em impressão 3D que nos levou a prosseguir com esse projeto.”
Nova abordagem de uma empresa para design e produção
O projeto do conjunto de pedivelas foi baseado em uma profunda colaboração entre a Alugear e a Materialise, combinando design estratégico, ferramentas de simulação e processos de fabricação rigorosos. Os estágios iniciais se concentraram na validação do conceito por meio da First Article Inspection (FAI) e de uma auditoria do Metal Competence Center da Materialise em Bremen, uma instalação equipada tanto para a manufatura aditiva quanto para a produção em série de peças de metal.
A gerente de inovação da Materialise, Simone Cannella, enquadrou a parceria como mais do que apenas a fabricação de peças. “Não imprimimos apenas peças”, diz ela. “Industrializamos tanto o produto quanto o processo de produção para garantir que o caso comercial seja viável para todos os envolvidos. Isso ajuda os clientes a criar produtos melhores e demonstra que a impressão 3D é a tecnologia ideal para o trabalho.”
O ponto central do processo foi a escolha do titânio por sua excepcional relação resistência/peso e o projeto do pedivela com paredes finas e uma estrutura oca para reduzir a massa desnecessária e, ao mesmo tempo, atender ao exigente teste de resistência à fadiga de alta carga ISO 4210 de 100.000 ciclos.
Simulação: uma ferramenta essencial
A simulação desempenhou um papel fundamental no refinamento do design e da prontidão de produção do conjunto de pedivelas. Cannella enfatiza a complexidade dessa fase: “Tivemos que encontrar o ponto ideal entre as propriedades mecânicas, o desempenho da peça, o design adequado para o pós-processamento, o custo do projeto, a orientação da construção e nossos parâmetros de impressão.”
Utilizando o módulo de simulação do Materialise Magics, as equipes realizaram simulações complexas, calibradas de acordo com parâmetros específicos de impressão, para prever o comportamento das peças e possíveis desvios. Isso permitiu ajustes ao longo de ciclos iterativos, garantindo que cada protótipo atendesse aos requisitos de desempenho e às tolerâncias de usinagem antes da produção.
O resultado dessa colaboração é o conjunto de pedivelas Stellar Ti — um componente de titânio oco de peça única que apresenta desempenho e capacidade de fabricação impressionantes. Pesando apenas 345 gramas e resistindo a testes de fadiga de nível ISO, ele representa o que a Alugear chama de “uma inovação no setor” em pedaleiras de titânio impressas em 3D e usinadas totalmente em CNC, que podem ser produzidas em massa.”
Dyngosz diz que a repetibilidade do processo é um diferencial importante. “O que realmente torna essa peça inovadora no setor é sua repetibilidade. A Alugear foi a primeira a apresentar um conjunto de manivelas de titânio impresso em 3D e totalmente usinado em CNC que pode ser produzido em massa de forma confiável em nível industrial e com boa relação custo-benefício.”
O design também elimina a necessidade de soldagem, reduzindo os possíveis pontos de falha e simplificando a automação. Como a produção agora é capaz de produzir vários comprimentos simultaneamente, o processo dá suporte à fabricação em série e posiciona a tecnologia para uma adoção mais ampla.
Com o pedivela Stellar Ti agora uma realidade, a Alugear e a Materialise já estão considerando expandir o papel da impressão 3D em outros componentes do portfólio da Alugear. “A parte mais empolgante é que nosso pedivela não é apenas um protótipo — podemos fabricá-lo de forma consistente, em escala e a um custo que faça sentido para o mercado”, diz Dyngosz. “E agora que provamos que isso funciona para nós, vemos um enorme potencial para expandir a impressão 3D em todo o nosso portfólio.”
O projeto ressalta como a manufatura aditiva, a simulação e a usinagem tradicional podem ser integradas para ampliar os limites de desempenho e produção, estabelecendo uma nova referência para componentes de ciclismo de alta qualidade.
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