La stampa 3D per le bici gravel
Lo abbiamo visto recentemente, quando abbiamo parlato dell’uso dei droni: la tecnologia nel mondo del ciclismo è sempre più preponderante, soprattutto quando si tratta di superare i propri limiti. In questi termini, esiste un’azienda in Italia capace di realizzare biciclette non solo per gli atleti che richiedono il massimo dai loro mezzi, ma anche per chi desidera vivere la propria passione come un’esperienza unica. Parliamo di Toot Engineering, che non poteva scegliere posto e nome più indicato per la sua sede: ci troviamo, infatti, a pochi passi dal velodromo di Montichiari, celebre proprio per la sua complessità ingegneristica. Qui, è il luogo in cui sorge l’atelier, denominato Land of Performance, laboratorio dedicato ai ciclisti dove passione, innovazione e futuro del ciclismo s’incontrano per dare vita ai sogni di ogni amante delle due ruote. L’azienda è capitanata da Romolo Stanco, designer e visionario, coordinata dall’AD Erica Marson, mentre Facundo Lezica e Giulia Affaticati sono gli atleti che, dopo averle progettate e sviluppate, testano le biciclette nella gare su pista e su strada. La capacità di Toot Engineering è quella di saper creare modelli su misura per ogni ciclista, grazie all’applicazione della tecnologia più avanzata, inclusa la stampa 3D, in particolare con il metodo dell’additive manufacturing.
Grandi aspettative richiedono grandi processi di sviluppo
Una tecnologia indicata, per realizzare poche unità produttive con specifiche particolari: Toot Engineering, insieme al centro di R&D Bianca Advanced Innovations, rende possibile tutto questo. Gli ingegneri partono dalla progettazione ottimizzata di ogni parte del telaio, compresi i cosiddetti nodi (sterzo, movimento centrale, wishbone, dropouts), che vengono realizzati per ogni singola bici, così da assecondare le aspettative del ciclista, e stampati in 3D nel metallo di cui è fatto il telaio. In questo modo, Toot Engineering segue un processo esclusivo di digitalizzazione delle trafilature dei tubi e delle idroformature, evitando costosi stampi e permettendo al design team di ridefinire forme e spessori dei vari componenti.
This is the Land of Performance
L’innovazione in casa Land of Performance sembra non fermarsi mai, e per Stanco sperimentare è come andare in bici: per non cadere è necessario continuare a pedalare. La sua esperienza nello studio dei materiali lo porta a perseguire un miglioramento continuo, fino allo studio dell’additive manufacturing. Il risultato di questo approccio è The Falcon, prima bicicletta realizzata con la stampa 3D, che unisce tecnologie tradizionali a nuovi strumenti di progettazione.
La progettazione adattiva elabora le informazioni sul ciclista (caratteristiche fisiche, movimento, esigenze e prestazioni), mentre l’additive manufacturing usa varie tecnologie di stampa 3D, di materie plastiche e di metallo, per prototipare e realizzare componenti personalizzati con costi, tempi e livelli ad impatto ambientale notevolmente ridotti. Le parti stampate, poi, vengono saldate manualmente su tubi trafilati, secondo specifica indicazione.
The Falcon non è un vero e proprio modello di bici, quanto, piuttosto, un “progetto aperto” che combina la tecnica ciclistica con le esigenze personali di ogni persona, per realizzare bici uniche in ogni dettaglio. Si può considerare come un modello-matrice dal quale discendono altri due modelli gravel: la Falcon RA-X e Koort X, hyperbikes risultato della collaborazione con il gruppo di Meccanica computazionale e materiali avanzati dell’Università di Pavia.
Due gravel con storie a sé, espressione più estrema di ciò che può essere una bicicletta grazie all’avanguardia della tecnologia che trasforma le fantasie e supera i confini per creare realtà davvero mozzafiato su ogni percorso, a ogni livello.
Sia la Falcon RA-X che la Koort X sono dedicate al piacere di chi ama il ciclismo per la prestazione e per la ricerca della perfezione, in qualunque disciplina e livello.
Falcon RA-X
In questo esemplare, la stampa 3D additiva è stata utilizzata per produrre il triangolo posteriore. A vederla, la Falcon RA-X sembra una gravel classica, rigida, priva di ammortizzazione. Ma grazie allo studio dei materiali è stato realizzato un sistema di assorbimento vibrazioni brevettato chiamato SMAAVS®. Questo sfrutta le caratteristiche di deformazione di leghe a memoria di forma (LMF, Shape Memory Alloys, SMA) e riduce drasticamente ogni sollecitazione. Il sistema antivibrazioni, dunque, monitora e controlla le vibrazioni, trasformando l’energia meccanica in energia termica. Le sollecitazioni di alcune parti del telaio vengono intercettate e attenuate grazie al comportamento superelastico di elementi in Nitinol, una lega SMA di nichel e titanio caratterizzata da superelasticità che le consente di recuperare la sua forma originale, oppure esercitare forze, anche grandi, sulle strutture a cui è vincolato. Ed è proprio per realizzare l’attacco dei pendenti verticali e orizzontali sul carro della RA-X che è stata utilizzata la stampa 3D.
Koort X, una gravel per andare oltre
Al contrario della RA-X, Koort X è stata creata prevalentemente grazie alla stampa additiva. Ogni sua parte è stata progettata per rispondere alle caratteristiche del suo ciclista e poi stampata in 3D, per ridurre i costi, gli sprechi (rispettando, così, l’ambiente) e i tempi.
La progettazione della Koort X si è concentrata sui flussi d’aria tra atleta e bici, utilizzando i componenti come strutture di sostegno capaci di regolare il passaggio dell’aria minimizzando il drag aerodinamico, per “risparmiare energie” in una zona di comfort superiore. Dopo i risultati ottenuti con The Falcon sia su pista che su strada, lo staff design Toot Racing ha continuato a sviluppare la tecnologia dei telai LS&ST® (Low Stack and Small Triangles) che, riducendo le dimensioni dei triangoli anteriore e posteriore, permette di ottimizzare le rigidezze nei punti cruciali e di abbassare baricentri e ingombri aerodinamici.
Il lavoro di Toot Engineering si è concentrato sulla progettazione ottimizzata di ogni parte del telaio partendo dai nodi, fino a caratterizzare le proprietà meccaniche dei tubi e dei componenti, saldati a tig per completare questa bici gravel unica. Una progettazione ottimizzata resa possibile da una tecnologia che permette di modificare radicalmente le geometrie di un telaio in funzione delle esigenze dell’atleta. Ciò significa che, in ogni fase della progettazione di ogni singola bicicletta, è possibile controllare il comportamento del telaio e modificarne le caratteristiche meccaniche e geometriche in maniera radicale. I nodi di Koort sono stati ri-progettati per assecondare le aspettative del ciclista e stampati in 3D nel metallo di cui è realizzato il telaio. I tubi di Koort X sono stati realizzati tramite un’altra tecnologia di additive manufacturing, il DCFHT® (Digital cold forging). È un sistema di trafilatura digitale delle tubazioni che consente la costruzione di stampi per trafilatura a freddo e per la realizzazione di stampi di hydroforming in tempi brevissimi e per produzioni molto limitate. Le tecnologie additive metalliche permettono di passare rapidamente dal disegno al “master” e stampi di hydroforming one-off per ottenere tubazioni o componenti one-off senza la realizzazione di strumenti o attrezzature dedicate.
Toot Engineering: la bici gravel su misura che rivoluziona il ciclismo
Toot Engineering ridefinisce il concetto di bicicletta su misura, combinando artigianalità, ricerca avanzata e tecnologia all’avanguardia infilandosi in quel minuscolo spazio tra impossibile e complicato per trovare la soluzione, ideando nuove forme, nuovi materiali, nuovi modi di produrre mai affrontati prima nel settore. Ogni bici è progettata per adattarsi perfettamente alle caratteristiche fisiche e allo stile di pedalata del ciclista, grazie a un processo che unisce biomeccanica, simulazione con sistemi proprietari e materiali innovativi.
La missione di Toot Engineering è quella creare prodotti che ancora non esistono, partendo da progetti di innovazione per realizzare biciclette da ciclismo non attraverso una produzione in serie, bensì attraverso un processo di creazione su misura per ogni ciclista. Non si tratta solo di personalizzazione, ma di una vera rivoluzione produttiva che sfrutta anche la stampa 3D e la collaborazione con atleti come Benjamin Thomas e Letizia Paternoster, oltre a centri di ricerca come il CompMech dell’Università di Pavia.
Nella Land of Performance di Montichiari, Toot crea biciclette uniche, capaci di soddisfare esigenze che spaziano da ambizioni olimpiche al puro piacere di pedalare.
Qualcosa difficile da credere se non si vede. Allora, non vi resta che fare un salto a scoprire Land of Performance, l’atelier del futuro, a Montichiari.