2025
Transportation
Como a impressão 3D e a colagem adesiva estão revolucionando a construção de bicicletas elétricas ultraleves
Os quadros de alumínio e carbono podem ser leves. Mas eles também são caros de produzir. Quer se trate de soldagem e retrabalho demorados ou equipamentos de ferramentas de capital intensivo, esses custos adicionais podem chegar a mais de um terço do preço de varejo final de uma e-bike leve típica. Juntamente com a Sika, a Möve Mobility decidiu ser pioneira em um novo caminho que combina titânio impresso em 3D e colagem adesiva.
Uma tecnologia inovadora de produção e montagem
Mais leves, mais estáveis e totalmente reparáveis, os quadros de titânio produzidos pela nova tecnologia VER-TEC estão estabelecendo novos padrões da indústria no design de e-bikes. Pesando apenas 13,8 kg, a Möve Avian é a primeira e-bike de titânio do mundo com bateria no tubo. Ao contrário das estruturas de alumínio, não requer soldagem ou retrabalho. E, ao contrário das construções de quadros de carbono, abre possibilidades totalmente novas para designs inovadores e reciclagem de materiais. Tudo isso é possível graças a uma técnica de fabricação inovadora projetada em colaboração com a Sika.
Impressão e corte 3D
Os conjuntos de alças de titânio para 20 quadros de bicicletas Avian podem ser impressos em 3D em apenas 24 horas. E o conjunto de tubos de cada estrutura pode ser cortado em apenas cinco minutos, reduzindo ao mínimo o trabalho manual necessário para a produção de componentes. Para reduzir ainda mais o desperdício, os cortes no tubo superior também são usados para outras peças, como o garfo de titânio do quadro.
Montagem sem solda de 2 minutos
A chave para o design ultraleve do quadro é a espessura de parede extremamente mínima de todas as peças de titânio. As alças impressas em 3D, por exemplo, variam de 0,4 a 0,9 mm de espessura de parede, enquanto os tubos hidroformados têm apenas 0,5 mm de espessura. Como essas dimensões de parede de titânio são muito finas para serem soldadas, toda a estrutura é montada de acordo com um princípio de plug-in que leva apenas dois minutos para ser concluído.
Injeção de adesivo de 5 minutos
Todas as conexões plug-in foram cuidadosamente projetadas com uma câmara adesiva geometricamente projetada. Um adesivo estrutural SikaPower® de dois componentes, adaptado de muitos anos de desempenho comprovado na construção de carrocerias, é então injetado através de uma pequena abertura de 1 mm. Este processo de colagem inovador, que leva apenas 5 minutos por quadro, é o resultado de uma análise completa e otimização do processo usando várias iterações de protótipos de plástico impressos em 3D.
Acabamento de superfície totalmente automatizado, controle de qualidade em tempo real
Finalmente, o quadro da bicicleta montado passa por um pós-processamento de superfície totalmente automático, seguido por um controle de qualidade simples. Como o dispositivo adesivo e o projeto estrutural são realizados de acordo com os princípios Poka-Yoke, os erros humanos são completamente eliminados do processo de colagem. Juntos, os engenheiros da Möve Mobility, os especialistas em colagem estrutural da Sika e os testadores de estruturas do Zedler Institut garantiram que a estrutura possa ser controlada de acordo com todos os padrões relevantes em tempo real.
Design circular para fácil reparo e reciclagem
No total, são necessários apenas 80 gramas de adesivo estrutural para unir toda a estrutura de 1.167 quilos. Se a estrutura estiver danificada, os pontos adesivos podem ser tratados com aquecimento indutivo seletivo de até 300 graus para desmontagem e reparo. E quando o quadro chega ao fim de sua vida útil, o mesmo processo pode ser usado para remover e reciclar até 98% de todos os componentes de titânio puro.
Em comparação com as construções de quadros de alumínio e carbono, a tecnologia de processo VER-TEC supera muitas das barreiras para a produção lucrativa de e-bikes. Além de permitir a quase escora da produção, a impressão 3D oferece a liberdade de otimizar e evoluir projetos sem o dispendioso reequipamento associado às construções de carbono.
"Já estamos planejando a produção dos primeiros 3.000 quadros e esperamos que a Avian seja vendida por menos de 6.000 euros, o que é notável para uma bicicleta dessa qualidade e classe de peso", diz Tobias Spröte, CEO da Möve Mobility. "Mas as vantagens vão além da eficiência de custos. Como designer, é incrível ter a liberdade que a impressão 3D lhe dá. Podemos adaptar rapidamente os designs. Podemos trabalhar em novos modelos de e-MTB. E o mesmo conceito pode ser adaptado a materiais mais baratos, já que você pode se unir a plásticos, compósitos e diferentes metais. E melhor ainda, podemos fazer tudo isso junto com a Sika aqui na Alemanha – sem qualquer terceirização da produção."
Avance com a colagem adesiva
O que a colagem adesiva pode fazer pelo seu negócio? Como cada desafio do cliente é único, a Sika investe fortemente na presença local de engenheiros de aplicação e engenheiros de projeto em mais de 100 países para apoiar toda a jornada do cliente, desde a fase inicial do projeto até a industrialização final. Começando com uma avaliação de custo de seus projetos e processos, aplicamos uma abordagem totalmente orientada por dados para a transição para a colagem adesiva. Desde a identificação de problemas de design até testes de laboratório especializados, suporte técnico ao processo, implementação, validação e treinamento, estamos com você em todas as etapas do caminho. Juntos, podemos desenvolver as oportunidades certas para levar seus negócios adiante.
Descubra como as soluções de colagem adesiva da Sika podem impulsionar seus negócios
Uma hora de trabalho manual com a construção da estrutura VER-TEC
- 97% de economia de tempo, em comparação com a construção do quadro de carbono
- 93% de economia de tempo, em comparação com a construção da estrutura de alumínio
Vantagens da construção de estruturas VER-TEC
- Economia de mão de obra: Redução maciça no trabalho manual
- Baixos custos de ferramentas: com impressão 3D e colagem adesiva
- Produção sob demanda e just-in-time para near-shoring
- Liberdade de design: Liberdade de design quase ilimitada com impressão 3D
- Componentes recicláveis: 98% do titânio pode ser reciclado hoje (se puro)
Apoio da Sika desde a ideia até a industrialização final
- Avaliação de custos de projeto e processo comparando soldagem com colagem adesiva
- Documentação técnica para apoiar o projeto e a simulação
- Testes de superfície, material e durabilidade específicos do projeto
- Suporte para implementação e validação no equipamento certo para processos eficientes
- Treinamentos personalizados para aplicações de clientes
- Auditorias de linha de produção
- Suporte individual ao cliente