Trek acelera o design de suas bikes graças à tecnologia de impressão 3D da Objet

Premiado fabricante de bicicletas agora produz protótipos com muito mais frequência do antes, o que elimina erros e permite maior criatividade no projeto; em apenas 30 minutos, uma peça desenhada no software de CAD transforma-se em um protótipo funcional.

São Paulo – Uma das marcas de aparelhos esportivos mais cobiçados do mercado, a Trek foi fundada nos EUA, em 1976, com uma missão simples: produzir as melhores bicicletas do mundo. Desde então, a empresa já conquistou vários prêmios de design e inovação. A prototipagem desempenha um papel crucial em todas as fases dos ciclos de desenvolvimento de produtos da Trek. Desenhistas industriais, engenheiros mecânicos, artistas gráficos e profissionais de marketing, todos utilizam protótipos. Mike Zeigle é o gerente do Grupo de desenvolvimento de protótipos da Trek, uma equipe formada por nove profissionais com várias ferramentas à disposição. Na maioria dos casos, eles produzem protótipos de peças de bicicletas. No entanto, eles ocasionalmente também prototipam modelos de maquinaria e acessórios relacionados como tênis e capacetes.

Quando os custos anuais da Trek com bureaus de serviços de prototipagem chegaram a $275.000, a Trek decidiu que era hora de considerar a compra de um sistema de prototipagem rápida e pediu que Zeigle apresentasse algumas opções. Inicialmente, ele pesquisou apenas ferramenta de SLA, SD e FDM. Rapidamente ele reduziu as opções à SLA, mas ainda tinha preocupações com o custo e os requisitos de espaço e manutenção das máquinas. Foi quando um colega sugeriu um sistema de impressão 3D Connex500™ da Objet, uma máquina limpa e adequada ao uso em escritórios que produz peças comparáveis à SLA em termos de qualidade e acabamento.

Hoje, os designers da Trek estão encantados com a Objet Connex – em vez de esperar dias ou semanas pelos protótipos, eles agora podem segurar uma peça nas mãos após apenas 30 minutos. Eles também estão criando protótipos com muito mais frequência. “75% dos protótipos que criamos são coisas que nunca teríamos feito antes”, diz Zeigle. “Quando terceirizávamos ou dependíamos de nossa operação de usinagem interna, era muito caro e demorado fazer muita prototipagem”. Zeigle observa que a Objet Connex também ajudou a reduzir significativamente os erros de maquinaria que podem acrescentar semanas ou meses ao cronograma de lançamento de um produto.

Objet Connex 500 permite a impressão multimaterial-Isso acontece porque, ao contrário das outras tecnologias consideradas por Zeigle, a Connex da Objet possui uma capacidade totalmente única de imprimir peças e conjuntos feitos de vários materiais de modelagem com diferentes propriedades mecânicas ou físicas em uma única montagem. As peças produzidas na Objet Connex possuem superfícies suáveis e duráveis, com detalhes excepcionalmente finos. O sistema é capaz de imprimir dobradiças móveis, peças com toque suave e realizar uma moldagem multicomponente que outras tecnologias são incapazes de produzir. A produtividade superior, a saída de alta qualidade e os recursos únicos de impressão em múltiplos materiais da Objet Connex permitem que os usuários emulem de perto a aparência e o funcionamento de uma gama consideravelmente ampla de produtos.

De acordo com Zeigle, o fato que a Objet Connex pode jatear materiais digitais – ou seja, misturar dois materiais para aumentar os durômetros – foi um ponto importantíssimo para compra, bem como a capacidade da Objet Connex combinar dois materiais em uma única peça. “A Objet Connex foi a única máquina de prototipagem rápida que avaliamos que nos permitiria fazer uma única montagem com múltiplos materiais e durômetros”, diz Zeigle. “Você não pode fazer isso com SLA ou outras marcas de impressora 3D, e isso realmente nos conquistou. A Objet Connex mudou a minha percepção da impressão 3D”.

Zeigle e sua equipe também se impressionaram com a qualidade das peças produzidas na Objet Connex. “As peças produzidas pela Objet Connex possuem acabamento e qualidade tão bons quanto aos das peças SLA que costumávamos receber do nosso bureau de serviços”, diz ele. “E agora podemos ter uma peça em questão de horas versus os vários dias e toneladas de documentos que antes precisávamos terceirizar”.

Bike Speed Concept nasceu dentro da impressora Objet-A equipe de Zeigle usa sua impressora Objet Connex para criar protótipos de toda bicicleta produzida pela Trek. Mais recentemente, ela desempenhou um papel fundamental no lançamento da nova bicicleta Speed Concept 9 Series – uma bicicleta de velocidade usada no Tour de France e no Iron Man Havaí. O design exclusivo do seu quadro apresenta seções transversais aerodinâmicas que reduzem o arrasto e aumentam a velocidade. Praticamente todas as peças do novo design foram prototipadas na Objet Connex e enviadas da sede da Trek em Wisconsin para uma instalação de testes em túnel de vento localizada na Califórnia, onde quadros de teste seriam avaliados em velocidades de vento de 48 km/h ou mais.

“Os designers tiveram várias ideias especificamente para o projeto da seção transversal aerodinâmica e quiseram analisar o impacto sobre a resistência do ar”, explica Zeigle. “Assim, imprimimos várias peças na Objet Connex que podiam ser encaixadas no quadro principal da bicicleta e testadas no túnel de vento”. A equipe produziu até mesmo acessórios duráveis como garrafas de água e lancheiras na Objet Connex para tornar as condições de teste mais realistas.

“O fato de podermos imprimir várias interações rapidamente permitiu que os designers experimentassem mais e ainda assim cumprissem os prazos”, explica Zeigle. O resultado final representou uma verdadeira revolução em design de bicicletas chamada de Kamtail Virtual Foil, a qual atraiu uma grande atenção da mídia.

Do projeto à produção da peça em apenas um dia-Antes da aquisição da Objet Connex, a equipe da Trek teria produzido peças de protótipos em alumínio ou espuma densa usando processos CNC em sua oficina para depois combiná-las a peças SLA terceirizadas para um bureau de serviços. O tempo decorrido, de acordo com Zeigle, teria sido totalmente diferente, já que pode demorar uma semana ou mais para receber uma peça CNC e vários dias para produzir uma peça SLA. Em contrapartida, o tempo necessário para a produção interna de uma peça na Objet é menos de um dia. Lupe Ollarzabal, responsável pela operação da impressora Objet Connex da Trek, diz que possuir a própria impressora causou um grande impacto na produtividade da empresa.

“Nossa Objet Connex nos permite levar um produto para o mercado ainda mais rápido ou lançar um produto melhor no mercado dentro do prazo e, em muitos casos, ambos”, diz Ollarzabal, a quem Zeigle descreve como a “pessoa a ser procurada” por designers que necessitam de uma peça imediatamente. “De qualquer forma, só temos a ganhar, e nossos clientes também. Quando o tempo aperta, ela é realmente útil”.

Hoje, diz Zeigle, a impressora Objet Connex da Trek funciona quase continuamente. “Inicialmente, tínhamos uma pessoa em tempo parcial responsável por operar nossa impressora da Objet”, lembra. “Em seis meses, à medida que os designers começaram a prototipar mais, a tarefa se tornou um trabalho em tempo integral. Se continuar assim, chegaremos ao ponto em que será necessário adicionar um turno ou comprar outra Objet Connex, e talvez ambos. Nossa máquina atual trabalha o dia inteiro, a semana toda e, algumas vezes, no fim de semana”. Segundo Zeigle, o serviço da Objet complementa os recursos da máquina. “Trata-se de uma cultura da excelência”, resume.

A Objet Ltd., líder de inovação em impressão 3D para prototipagem rápida e manufatura aditiva, oferece sistemas de impressão tridimensional que permitem aos fabricantes e designers industriais reduzirem os custos com o desenvolvimento de produtos e diminuírem drasticamente o tempo para o lançamento de novos produtos no mercado.

Os materiais e sistemas de impressão tridimensional de alta resolução utilizam a tecnologia de jato de polímero exclusiva da Objet para imprimir camadas ultrafinas de 16 mícrons. A já consagrada linha Objet Eden de sistemas de impressão 3D e as impressoras 3D de desktop Objet 24 e Objet30 e Objet Alaris30 utilizam a tecnologia patenteada PolyJet da Objet, ideal para uso em escritórios. A família Objet Connex de múltiplos materiais baseia-se na tecnologia PolyJet Matrix da Objet, que jateia os vários materiais de modelo simultaneamente e cria Digital Materials compostos durante o processo. Todos os sistemas da Objet usam os materiais FullCure® para criar peças 3D precisas, nítidas, lisas e ricas em detalhes.

Os sistemas da Objet são utilizados por clientes do mundo inteiro, incluindo empresas da lista Fortune 100, em vários segmentos da indústria, como odontológico, médico, dispositivos médicos, educação, produtos eletrônicos de consumo, setor automotivo, brinquedos, bens de consumo e calçados.

Fundada em 1998, a Objet atende à sua base de clientes cada vez maior no mundo todo através de seus escritórios nos EUA, Brasil, México, Europa, Japão, China e Hong Kong e de uma rede global de parceiros de distribuição. A Objet detém mais de 50 patentes e invenções com patentes pendentes. | www.objet.com