El equipo Kern Pharma busca desarrollar un soporte de manillar aerodinámico que proporcione una ventaja competitiva a sus ciclistas durante las pruebas de contrarreloj, se identificaron las siguientes necesidades clave: aerodinámica, ligereza, resistencia, versatilidad, ergonomía y mantenimiento.
El departamento de ingeniería propone diseñar un producto que se beneficie de todas las posibilidades que ofrece la Fabricación Aditiva para alcanzar los objetivos. El diseño orientado a la FA permite avanzar hacia los diferentes objetivos minimizando los compromisos. Se buscará utilizar materiales avanzados y técnicas de fabricación innovadoras que permitan reducir el peso del soporte de manillar sin comprometer su resistencia y durabilidad.
Para el proceso de ingeniería inversa, se escaneó varias veces el conjunto ciclista-bicicleta y poder obtener todos los detalles y referencias relevantes. Con especial detalle se escaneó la superficie interior de los brazos de Raúl optimizando las zonas en contacto con las extensiones del manillar. El concepto de diseño de la extensión de manillar buscaba una solución con los mínimos compromisos entre los distintos objetivos propuestos. Una arquitectura que permitiese un anclaje rígido al manillar de la bicicleta, la conducción de cables y el alojamiento de la electrónica dentro del cuerpo del dispositivo. Una geometría que se adaptase a la ergonomía del corredor y ofreciese la mínima resistencia al paso del aire.
El concepto de diseño de la extensión de manillar buscaba una solución con los mínimos compromisos entre los distintos objetivos propuestos. Una arquitectura que permitiese un anclaje rígido al manillar de la bicicleta, la conducción de cables y el alojamiento de la electrónica dentro del cuerpo del dispositivo. Una geometría que se adaptase a la ergonomía del corredor y ofreciese la mínima resistencia al paso del aire.
Diseño para Fabricación Aditiva (DfAM): se concevió teniendo en cuenta los diferentes procesos de FA en los cuales se fabricarían las partes de la extensión de manillar. Además de los condicionales anteriormente citados. La solución emergió al aunar todos los condicionantes y objetivos, dando un primer modelo que se iría refinando en un proceso iterativo.
Se realizan varias iteraciones de diseño, identificando junto a corredores y mecánicos las necesidades y prioridades que el diseño debe cumplir: integridad esrtuctural, rigidez, ligereza, baja resistencia aerodinámica, facilidad sobre la bicicleta e instalación de accesorios y verificación por parte de los jueces. Para las pruebas en velódromo, por una parte se comparó la potencia invertida del corredor para mantener una velocidad de 45kmh durante una distancia determinada. La ventaja competitiva del nuevo prototipo fue notable. Por otra parte, se evaluaron los aspectos como el confort del corredor, rigidez del sistema y control de la estabilidad lateral de la bicicleta con muy positivo balance.
En la homologación se recopilaron todos los comentarios e impresiones para añadir a las últimas iteraciones de diseño. El equipo siguió utilizando este ejemplar para entrenar sobre rodillos y seguir recopilando impresiones mientras Hirudi continuaba el desarrollo. De manera paralela al proceso iterativo de diseño se llevaba a cabo otro con la UCI (Union Cycliste Internationale) para homologar el prototipo de acuerdo al reglamento técnico.
En la selección se utilizó la tecnología SLM para la parte estructural del soporte de manillar hecha de aluminio AISI10-MG, que se basó en las propiedades como su resistencia y ligereza, que lo hacen ideal para soportar las fuerzas y tensiones experimentadas durante las carreras. Mientras que las partes donde el ciclista apoya sus brazos se fabricaron utilizando la tecnología MJF y los materiales TPU 95A y PA12. Esta combinación de tecnologías y materiales de Fabricación Aditiva permitió cumplir con los requisitos de integridad estructural, resistencia, flexibilidad y confort, asegurando así un soporte de manillar óptimo para mejorar el rendimiento aerodinámico y el confort del ciclista durante las carreras.
Para dotar del mejor confort, control y mayor versatilidad al diseño, este incorpora unas almohadillas. De esta manera las extensiones se ajustan a los requerimientos ergonómicos del corredor y proporcionan un mejor control. La geometría para estas almohadillas se obtiene mediante el escaneo de una masilla instalada en el prototipo sobre la cual el corredor dejaba su huella. Posteriormente, se reconstruye y se dota de la consistencia deseada configurando un interior de lattices. La densidad del lattice varía según la región del antebrazo en la que se ubica, de la misma manera que su espesor
