Al ser ultraligeros, fuertes y resistentes, los materiales compuestos son ideales para producir estructuras ligeras con una enorme capacidad de rendimiento. Sin embargo, el diseño y la fabricación de piezas de materiales compuestos aptas para la producción a escala es un proceso complejo y costoso para el que se necesitan conocimientos especializados.

César Rojo y su equipo en Cero Design saben lo que hace falta para crear las estructuras más ligeras posibles con la mayor estabilidad. El exciclista de montaña de la Copa del Mundo de descenso fundó la empresa española de diseño e ingeniería en 2010, aportando su experiencia y conocimientos al mundo del diseño para ayudar a las marcas de bicicletas, incluida Mondraker, a desarrollar cuadros innovadores que ofrezcan todo lo que a Rojo le gustaría encontrar como ciclista y como cliente.

Actualmente, Cero Design goza de una gran reputación internacional como especialista en el desarrollo de productos ligeros —según ellos su ADN está hecho de fibra de carbono — y está detrás de algunos de los diseños de bicicletas y suspensiones más innovadores de la industria del ciclismo de montaña de esta última década. Entre sus clientes se encuentran las marcas de bicicletas y automoción más importantes de la industria, y la empresa también ha creado su propia gama de superbicicletas, UNNO, desde cero.

Cada cuadro está hecho manualmente con láminas de fibra de carbono de primera calidad con una geometría pionera «larga y con margen» que ha sido adoptada posteriormente por todo el sector. De acuerdo con Rojo, UNNO nació del deseo de poder implementar sin restricciones la última tecnología y poner toda la experiencia de Cero Design al servicio de la fabricación de uno de los cuadros más ligeros del mercado.

CATIA reúne un completo conjunto de funcionalidades centradas en los procesos que permiten que los diseñadores e ingenieros de Cero Design puedan imaginar, crear, simular y fabricar estructuras de materiales compuestos en una única plataforma. Este entorno especializado en el diseño de estructuras de materiales compuestos ofrece a los diseñadores herramientas robustas para el modelado de superficies. Estas herramientas les ayudan a preparar la información sobre los compuestos para la fabricación, a acceder a un análisis de viabilidad avanzado con simulación de fibras para el trazado a mano y la colocación de fibras, a generar patrones planos y a considerar los requisitos estructurales, de ensamblaje y de fabricación desde el principio de la fase de diseño.

«La funcionalidad para materiales compuestos de CATIA fue lo que realmente nos entusiasmó», afirma Rojo. «Si queremos trabajar muy bien con los materiales compuestos y adelantarnos a la competencia, esta era la única dirección que podíamos tomar».

Cero Design ha trabajado con Cadtech, Platinum Partner de Dassault Systèmes, para implementar la Plataforma 3DEXPERIENCE®. La duración del proyecto, de principio a fin, fue de tres meses, incluyendo la formación para el uso de los programas.

«Hemos trabajado con Cadtech durante unos cinco años desde que compramos nuestra primera licencia de CATIA V5», explica Rojo. «Desde ese momento, nos han ayudado y se han preocupado mucho por nosotros. Cuando implementamos 3DEXPERIENCE®, se aseguraron de que todo el equipo supiera cómo usar el programa para que pudiéramos sacarle partido de verdad. La empresa está especializada en CAD y PLM, por lo que realmente entendieron nuestras necesidades relativas a los materiales compuestos. Personalizaron la formación a nuestra medida, y cada vez que tuvimos un problema, estuvieron ahí para ayudarnos al otro lado del teléfono. Fue una experiencia excelente».

Algunos de los miembros del equipo de Cero Desing ya eran usuarios de CATIA, y eso nos permitió poder empezar a usar el programa muy rápido.

«Había varios miembros del equipo que ya trabajaban con CATIA de manera fluida, así que pudieron empezar a usarlo inmediatamente», aclara Rojo. «No conocían el módulo de materiales compuestos, pero aprendieron muy rápido».

Equipados con esta tecnología, el equipo de Cero Design tiene ahora las herramientas necesarias para avanzar en su trabajo con materiales compuestos. Esto es fundamental para la empresa, ya que tienen previsto usar más las fibras de carbono para sus proyectos futuros.

Gracias al uso de CATIA, Cero Design ha podido cambiar del diseño manual al digital y transformar el desarrollo de sus cuadros de fibra de carbono y de otros proyectos con materiales compuestos. «Hasta ahora, el mayor impacto del uso del programa en la empresa ha sido la simplificación del proceso de diseño», afirma Rojo. «Antes, lo hacíamos a mano, creando los patrones, escaneándolos y trazándolos individualmente antes de cortarlos. Ahora que podemos usar el programa para todo esto, el proceso es mucho más rápido. Ha sido revolucionario».

Fundamentalmente, CATIA permite a los diseñadores probar nuevos diseños digitalmente antes lanzarse a un prototipo físico. También permite que el equipo no tenga que empezar de cero cada vez que quiera rehacer un diseño o actualizarlo.

«Cada vez que queríamos probar un nuevo diseño de bicicleta para una nueva actualización o cambio, teníamos que escanearlo y rastrearlo todo o decidir empezar de nuevo desde el principio, y eso nos llevaba mucho tiempo», de acuerdo con Rojo. «Ahora tenemos mucho más control. Hemos empezado a hacer muchas más simulaciones con materiales compuestos y podemos definir la disposición en el ordenador y generar los patrones planos adecuados. Esto aporta mucho al conjunto, ya que lo tenemos definido desde el principio. Implica que podemos tener listas las primeras cinco/seis versiones completamente en formato digital, entre simulación y CAD. A continuación, una vez que tenemos un diseño que nos satisface, creamos el primer prototipo físico».

Gracias al respaldo de la plataforma 3DEXPERIENCE®, Cero Design puede controlar fácilmente la gran cantidad de datos relacionados con cada modelo de bicicleta y los cientos de capas generadas, desde el diseño hasta la fabricación. El equipo se beneficia de la posibilidad de comprobar la viabilidad de la fabricación y de examinar las limitaciones antes de comenzar su producción. Gracias a la posibilidad de diseñar en contexto, todo el mundo puede asegurarse de que cada pieza cumpla con las limitaciones estructurales y pueda ser fabricada y ensamblada. Esto ayuda a reducir los tiempos de los ciclos de fabricación y a mantener el desarrollo de los materiales compuestos y los costes de producción bajo control.

«Antes, teníamos que crear muchos más prototipos físicos, lo que supone un proceso muy costoso que requiere mucho más tiempo», explica Rojo. «Hacer cambios también era un proceso muy lento. La diferencia ha sido realmente monumental desde que empezamos a usar el módulo de materiales compuestos. Al trabajar con CATIA, hemos logrado reducir significativamente el número de prototipos que necesitamos. Para la última bicicleta en la que trabajamos, solo necesitamos dos prototipos, en comparación con los 14 o 15 prototipos que hubiéramos tenido que crear normalmente».

Dado que la empresa sigue estando a la vanguardia del diseño ligero, Rojo y su equipo pueden investigar nuevos materiales compuestos y métodos de fabricación basándose en la certeza de que disponen de una potente plataforma tecnológica que puede ayudarles a dar vida a sus ideas.

«Nuestros clientes acuden a nosotros por el completo paquete que ofrecemos», afirma Rojo. «Investigamos mucho los materiales que usamos y, a continuación, aprovechamos nuestra tecnología para ofrecer los resultados más innovadores a nuestros clientes».

De cara al futuro, Rojo y su equipo están entusiasmados con el enorme potencial de los materiales compuestos en este terreno, al tiempo que siguen explorando el potencial de una nueva generación de materiales y resinas de fibra de carbono.

«Cada vez hacemos más proyectos con materiales compuestos», indica Rojo. «Se trata de un área de nuestro negocio con un gran potencial y que seguirá creciendo. La plataforma y CATIA nos ofrecen grandes ventajas. Otros programas de CAD no tienen funcionalidades para los materiales compuestos o dependen de un plugin de terceros. Esta es una herramienta muy potente, así que pretendemos usarla cada vez más».