Amb aquest projecte de prototipatge es vol viure de primera mà el transcurs de les diferents etapes que constitueixen el disseny d’un component. En aquest cas, s’ha volgut desenvolupar un basculant per una motocicleta pensat per a ús en competició per tal d’entendre què cal tenir en compte alhora de donar llum a una peça eficient i rentable. Com a context, s’ha treballat sobre la geometria d’una motocicleta de circuit dels anys 80 pròpia i s’ha volgut realitzar un prototip de tipus monobraç acoblable al model i que substituís al component original de manera eficaç i proporcionant-li una disminució del pes. Després d’una llarga recerca d’informació sobre l’estructura d’una motocicleta i el seu comportament dinàmic es va procedir a digitalitzar la geometria de la motocicleta per tal de comptar amb una bancada en un programa CAD que ens permetés definir les mesures generals que havia de tenir la nostra peça. A continuació, després d’un exhaustiu estudi de materials i processos de fabricació es va decidir optar per fabricar el component per fosa de magnesi assumint els riscos que comporta. El modelatge del component s’ha dut a terme paral·lelament amb la simulació d’elements finits per tal d’anar optimitzant les zones de tensions crítiques al moment. En quant al procés de fabricació s’ha optat per l’avantatjosa combinació entre la fosa en motlle d’arena i la impressió 3D, un mètode factible per a series curtes o unitàries de producció de peces amb geometries complexes com en el nostre cas. Per últim s’han estudiat les diverses possibilitats per tal de contrarestar la principal problemàtica dels aliatges de magnesi, la corrosió. Després d’una bona recerca d’informació s’ha considerat que la combinació d’un tractament tèrmic T6 amb la posterior aplicació d’un tractament superficial d’oxidació per plasma és una de les opcions més eficaces envers a la mitigació dels efectes de la corrosió concretament en l’aliatge de magnesi empleat. D’aquesta manera s’ha aconseguit desenvolupar un projecte que ha donat fruit a un prototip tangible de basculant mono-braç amb una reducció de pes considerable respecte el basculant original i amb possible potencial. Alhora, he pogut reforçar les bases obtingudes en els meus estudis i he pogut progressar de manera autònoma al llarg del treball.
With this prototyping project, the aim is to experience firsthand the different stages involved in designing a component. In this case, the goal was to develop a swingarm for a motorcycle intended for competition use, in order to understand what needs to be taken into account when creating an efficient and cost-effective piece. As background, work has been done on the geometry of a circuit motorcycle from the 80s and it was desired to create a prototype of a single-arm type that could be attached to the model, replacing the original component effectively while reducing its weight. After extensive research on the structure of a motorcycle and its dynamic behavior, the geometry of the motorcycle was digitized to have a framework in a CAD program, allowing us to define the general measurements our piece should have. Next, after an exhaustive study of materials and manufacturing processes, it was decided to manufacture the component through magnesium casting, assuming the associated risks. The modeling of the component was carried out in parallel with finite element simulation in order to optimize the critical stress areas. Regarding the manufacturing process, the advantageous combination of sand casting and 3D printing was chosen, a feasible method for short series or unit production of parts with complex geometries, as in our case. Finally, various possibilities were studied to counteract the main problem with magnesium alloys, corrosion. After thorough information research, it was considered that the combination of a T6 heat treatment with the subsequent application of a plasma oxidation surface treatment is one of the most effective options for mitigating the effects of corrosion, specifically in the magnesium alloy used. In this way, a project has been successfully developed, resulting in a tangible prototype of a single-arm swingarm with a significant weight reduction compared to the original swingarm, and with potential for further development. Additionally, I have been able to reinforce the foundations obtained in my studies and make progress autonomously throughout the work.
