Come cambieranno le bici del futuro con la stampa 3D

La continua innovazione dei processi di Additive Manufacturing ha il potenziale di migliorare e personalizzare la produzione di molti componenti delle biciclette. La domanda è quindi assolutamente lecita: come cambieranno nel futuro - o forse nel presente - questi mezzi di trasporto popolari ormai da circa 200 anni?
Facciamo un passo indietro… lo sviluppo dei primi prototipi di biciclette, simili a quelle attuali, iniziò nella seconda metà dell’ottocento. Stiamo parlando del “biciclo”, il celebre modello utilizzato dai nobili, con la ruota posteriore molto più grande di quella anteriore.

Biciclo da corsa

In circa due secoli di sviluppo di questo mezzo di trasporto, i cambiamenti apportati sono stati numerosi, fino alla modifica completa di quasi tutti i componenti.
City bike - Bici da corsa - Mountain Bike, bici muscolari - elettriche - assistite, i modelli disponibili tra cui scegliere sono infiniti, in base ai percorsi e alla fatica che si è disposti a sopportare.
Il progresso sta per terminare? Niente affatto! Il merito va tutto alle tecnologie innovative attualmente disponibili, in grado di realizzare elementi con geometrie particolari e materiali sempre più leggeri e performanti.
La stampa 3D in particolare, grazie alla sua flessibilità produttiva ha tutte le potenzialità per rivoluzionare la realizzazione di molti componenti delle biciclette, puntando alla produzione massiva di parti custom.
Ma, di quali componenti stiamo parlando? Di seguito ne troverete alcuni, accuratamente selezionati in modo da introdurvi alle diverse tecnologie di stampa 3D.

Pneumatici antiforatura - tecnologia FDM

Realizzati in un pezzo singolo con la stampante BigRep ONE 3D, questi pneumatici privi di camera d’aria sono stati progettati dal product designer italiano Marco Mattia Cristofori.
Il materiale utilizzato, chiamato PRO FLEX, è un innovativo elastomero termoplastico molto resistente alle alte temperature. Le sue caratteristiche prestazionali di allungamento (470%) e di durezza (98 Shore A) lo rendono ideale per questo tipo di applicazione.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=9pHJNtH8ltQ

I miglioramenti?

Essendo priva di camera d’aria, la gomma non si può forare evitando così le classiche situazioni spiacevoli di una foratura durante un bel giro in bici!
I primi prototipi stampati 3D hanno trovato un buon riscontro sul mercato, anche se, per il momento, questi pneumatici sono ancora in fase di testing.

Pedivella in carbonio - tecnologia CFF

Non più solo plastica. L’azienda americana Markforged ha infatti creato una serie di stampanti 3D in grado di realizzare parti in materiali compositi, rinforzati con fibre continue di Carbonio, Vetro o Kevlar. Questa tecnologia brevettata è ideale per produrre pedivelle aventi un’elevatissima resistenza meccanica, tale da poter essere montate su una bicicletta e utilizzate ogni giorno.
Per le parti in rotazione soggette ad usura, come nel caso del movimento centrale, sono previsti degli inserti metallici per prevenire l’usura nel tempo.

Pedivella in carbonio

I miglioramenti?

La possibilità di scegliere la quantità e l’orientamento della Fibra di Carbonio da inserire all’interno della pedivella permette di ottimizzare il consumo di materiale, alleggerendo notevolmente la parte. La pedivella realizzata con la stampa 3D infatti pesa circa ⅓ rispetto alla stessa, realizzata in alluminio.

Manopole per downhill - tecnologia SLS

Il biking estremo è spesso causa di infortuni più o meno gravi. La leggera modifica della geometria di alcuni elementi e, ancor meglio, la loro personalizzazione può portare ad un migliore feeling degli atleti.
L’azienda NIRI Grips ha per esempio sfruttato i vantaggi della tecnologia SLS (sinterizzazione di polveri di Nylon) per la produzione di manopole custom in grado di assorbire le vibrazioni e offrire un maggior grip.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=11&v=_qg28TJNOhY

I miglioramenti?

Fino ad ora, le tradizionali manopole in gomma hanno avuto la sola funzione di impedire alle mani di scivolare giù dal manubrio. Le manopole personalizzate NIRI invece possono essere adattate in base al peso, all’esperienza e alle condizioni di guida (tipo di terreno, pendenza…): è possibile scegliere una soluzione unica, su misura per ogni persona.

Manopole NIRI grips

Pedale flat ultraleggero - tecnologia MJF

I materiali sempre più performanti che ogni giorno vengono sviluppati permettono la creazione non più solo di prototipi, ma anche di parti finite direttamente utilizzabili. Molti componenti delle biciclette che fino ad ora sono stati prodotti esclusivamente in acciaio o alluminio, possono essere realizzati in Nylon PA12, un materiale molto versatile e resistente.

Pedale flat

I miglioramenti?

La possibilità di evitare la costruzione delle strutture di supporto permette un’estrema libertà geometrica. I pedali, alleggeriti con particolari scanalature, possono essere stampati 3D in un pezzo unico (non più in due parti e poi incollate come con i tradizionali processi FDM) evitando un grosso punto di debolezza nella zona centrale.
Per un migliore grip sui pedali, vengono inseriti dei pin appositi in titanio.

Bici & Stampa 3D = ecocompatibilità

Da non sottovalutare, un altro aspetto fondamentale della stampa 3D: la possibilità di creare parti custom servendosi di produttori locali.
Esistono infatti numerosi siti online (Thingiverse, GrabCAD..) con vere e proprie librerie da cui è possibile scaricare i modelli da stampare 3D. Hai una stampante 3D a casa tua? In qualche ora avrai tra le mani il tuo componente, al solo costo del materiale utilizzato.
Se invece preferisci affidarti agli esperti, è possibile rivolgersi alla azienda Italiana Manufat che offre service di stampa 3D con una vasta gamma di materiali.
Questo è un primo passo verso la ri-localizzazione in chiave moderna della produzione. Producendo le parti in loco infatti, si ridurrebbe drasticamente il numero di prodotti che ogni giorno vengono spediti da una parte all’altra del globo.

Il risultato?

La realizzazione di prodotti personalizzati è un altro punto di forza delle tecnologie additive: soprattutto quando si tratta di attrezzatura sportiva, la possibilità di avere una manopola, un pedale, una ginocchiera progettata ad hoc è sicuramente più efficace rispetto ad una generica. La produzione di massa customizzata è un concetto sempre più attuale e concretizzabile.

About Manufat

Manufat è una giovane azienda che opera nel settore della stampa 3D dal 2014.
“Crediamo che le tecnologie innovative possano rivoluzionare i processi produttivi di aziende in ogni settore. Il nostro obiettivo è quello di mostrare le soluzioni offerte dalla stampa 3D, in un modo del tutto nuovo”
Sam Bianchi Bazzi - CEO at Manufat

Articolo di Manufat