O fabrico aditivo no desenvolvimento de um selim de bicicleta

• Main Author: Verdasca, Luís Carlos Ribeiro
• Publication Date: 2023
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10773/40328
• topic: Fabrico aditivo; Otimização; Selim; Ciclismo; Desenvolvimento de produto; Inovação; Lattice

O ciclismo de estrada é um desporto de grande exigência que requer simbiose entre o ciclista e a bicicleta, no seu contacto com o selim. Os processos convencionais de fabricação de selins enfrentam limitações para alcançar o equilíbrio entre conforto, customização e segurança. O fabrico aditivo (FA) traz numerosas vantagens na agilidade de fabrico de peças complexas e designs customizados mais eficientes, que permitem explorar a sua difusão para a fabricação de produtos finais. Contudo, a orientação para o desporto é ainda escassa. Esta dissertação procura responder de que modo a tecnologia FA pode ser aplicada na fabricação de um selim funcional, no âmbito do ciclismo de estrada de competição, e que melhorias de interação com o utilizador podem ser acopladas a este componente, face aos convencionais. Através dos processo de engenharia inversa, foi reproduzida uma interface modelo de um selim benchmark e elaborados estudos de geração de design, otimizados topologicamente, concebendo-se um modelo de selim (chassi) em material nylon englobando vários componentes num só, inovador pela sua estrutura orgânica. Foi também elaborada uma análise exploratória para a integração de estruturas lattice no âmbito do enchimento esponjoso do selim de acordo com um mapa de pressões de contacto, típico de um ciclista de estrada de elite. As peças fabricadas pelo método de Fused Filament Fabrication (FFF) (chassi e esponja) verificaram boa qualidade de impressão. As características estruturais do chassi, registadas pelos ensaios experimentais de compressão, ficaram aquém das expectativas, ainda que satisfeitos os parâmetros de segurança relativos à adaptação da norma ISO 4210-9:2014. Por fim, concluiu-se que a fabricação do protótipo é uma potencial prova de que o fabrico aditivo e, em especial, a tecnologia FFF, demonstra boa qualidade e exequibilidade na fabricação de produtos funcionais finais, permitindo uma ampla liberdade no design de todo o conjunto (chassi e esponja). Contudo, o deslocamentos exagerados e a rotação operacional registada, revelaram um comportamento desajustado do modelo para a sua adoção no terreno. Todavia, a colocação deste projeto numa perspetiva de mercado, desafia os designs de selins atuais. Este projeto, deriva ainda numa clara possibilidade de adotar esta tecnologia transversalmente a todas as modalidades de ciclismo.