Cómo Colnago optimiza pruebas aerodinámicas con HP Jet Fusion
En el ciclismo profesional, una diferencia mínima en la resistencia al aire puede influir directamente en el desempeño del atleta.
Las pruebas en túnel de viento permiten evaluar la bicicleta, los componentes, la ropa y la posición del ciclista bajo condiciones controladas.
Colnago y ADDITIVE ITALIA utilizaron la HP Jet Fusion 5600 Series 3D Printing Solution, tecnología HP Multi Jet Fusion y HP 3D High Reusability PA 12S para desarrollar un maniquí modular basado en la anatomía real de una ciclista profesional.
El sistema fue diseñado para desmontarse, cambiar de posición y reproducir configuraciones de prueba con alta repetibilidad.
El reto: probar la bicicleta con la geometría real del ciclista
Las pruebas aerodinámicas suelen realizarse con maniquíes genéricos.
Sin embargo, un modelo estándar no representa completamente la anatomía, postura y proporciones de un atleta específico.
En 2025, Colnago buscó medir la resistencia aerodinámica utilizando la geometría real de una integrante de su equipo.
También necesitaba evaluar:
- Diferentes posiciones de brazos.
- Cambios en la orientación de las manos.
- Variaciones en las piernas.
- Inclinación del torso.
- Distintos trajes.
- Accesorios.
- Configuraciones de bicicleta.
Esto exigía un maniquí modular, desmontable y repetible.
Escaneo 3D de una ciclista profesional
El proyecto comenzó con el escaneo 3D de Elisa Longo Borghini, ganadora del Giro d’Italia Women 2024 y medallista olímpica.
El escaneo permitió capturar la geometría real de su cuerpo en posición de competencia.
Colnago entregó a ADDITIVE ITALIA la información detallada de superficie para desarrollar el modelo digital.
El flujo combinó:
- Escaneo 3D.
- Modelado CAD avanzado.
- División de componentes.
- Optimización de peso.
- Diseño de articulaciones.
- Preparación para HP MJF.
HP Jet Fusion 5600 para componentes grandes y complejos
La HP Jet Fusion 5600 Series fue seleccionada para fabricar las secciones del maniquí.
El proyecto requería producir piezas:
- Grandes.
- Complejas.
- Ligeras.
- Dimensionalmente estables.
- Resistentes.
- Con buen acabado.
- Compatibles con mecanismos móviles.
La manufactura convencional no era práctica para una sola unidad personalizada de esta escala y complejidad.
HP Multi Jet Fusion permitió fabricar directamente desde los modelos digitales, sin desarrollar moldes exclusivos.
HP 3D High Reusability PA 12S
El material utilizado fue HP 3D High Reusability PA 12S.
Según el caso, este material permitió imprimir piezas grandes sin deformaciones importantes, manteniendo superficies uniformes y detalles complejos.
Estas propiedades fueron relevantes para:
- Secciones anatómicas grandes.
- Articulaciones.
- Piezas con tolerancias estrechas.
- Superficies visibles.
- Componentes móviles.
- Moldes para juntas de silicona.
Articulaciones esféricas y magnéticas
ADDITIVE ITALIA desarrolló un sistema de articulaciones esféricas y magnéticas.
Estas uniones permitían desmontar y volver a montar las secciones con precisión.
El equipo podía modificar:
- Brazos.
- Piernas.
- Manos.
- Secciones del torso.
- Ángulos de postura.
La capacidad de reposicionar las piezas era esencial para comparar resultados entre diferentes sesiones.
Articulaciones impresas como una sola pieza
Las articulaciones se imprimieron como componentes individuales completos.
La precisión del PA 12S permitió trabajar con una holgura reducida entre partes móviles.
Esto ayudó a mantener:
- Movimiento controlado.
- Menor juego.
- Repetibilidad.
- Durabilidad.
- Instalación sencilla.
El caso destaca que PA 12S permitió producir articulaciones esféricas con espacios muy estrechos entre sus elementos móviles.
Nervaduras internas para reducir peso
Un maniquí sólido habría sido demasiado pesado para manipularse y montarse en la bicicleta.
Para reducir masa, cada sección incorporó nervaduras internas.
Este diseño permitió:
- Eliminar material innecesario.
- Mantener la forma exterior.
- Conservar rigidez.
- Facilitar el montaje.
- Mejorar la manipulación.
- Reducir consumo de material.
La libertad geométrica de HP MJF hizo posible integrar estas estructuras internas.
Todo el sistema en cuatro trabajos de producción
Los componentes del maniquí, las articulaciones y los moldes para juntas se produjeron en solo cuatro trabajos de impresión.
Esto permitió reducir:
- Tiempo de producción.
- Coordinación.
- Costos.
- Número de proveedores.
- Preparación de herramentales.
- Operaciones manuales.
Moldes impresos para juntas de silicona
El maniquí necesitaba juntas de silicona entre sus secciones desmontables.
Estas juntas ayudaban a mantener la continuidad superficial y la modularidad.
Los moldes también se imprimieron en PA 12S mediante HP MJF.
Este flujo permitió:
- Crear moldes personalizados.
- Ajustar rápidamente el diseño.
- Producir juntas de silicona.
- Mantener una textura compatible.
- Reducir la inversión.
- Realizar nuevas iteraciones.
Pruebas en el túnel de viento del Politecnico di Milano
El maniquí terminado fue probado en el túnel de viento del Politecnico di Milano.
La configuración completa incluía:
- Bicicleta.
- Maniquí.
- Geometría real de la atleta.
- Posición ajustable.
- Componentes.
- Ropa de ciclismo.
El sistema cumplió los requerimientos de Colnago y permitió realizar pruebas con un escenario cercano a las condiciones reales de competencia.
Repetibilidad entre sesiones
En aerodinámica, una pequeña modificación en la posición puede cambiar el resultado.
Por ello, no basta con mover el maniquí. También es necesario poder regresar a una posición anterior con precisión.
Las articulaciones y el diseño modular permitieron:
- Cambiar configuraciones.
- Comparar posturas.
- Desmontar el sistema.
- Volver a instalarlo.
- Repetir pruebas.
- Mantener consistencia entre sesiones.
Variables que puede evaluar Colnago
Con el maniquí modular, Colnago puede analizar:
- Inclinación del torso.
- Posición de brazos.
- Orientación de manos.
- Posición de piernas.
- Diferentes trajes.
- Cascos.
- Accesorios.
- Componentes de bicicleta.
- Configuraciones aerodinámicas.
Esto convierte al maniquí en una herramienta de ingeniería, no únicamente en una representación visual.
Beneficios obtenidos
La combinación de HP Jet Fusion 5600, PA 12S y CAD avanzado permitió:
- Reproducir la anatomía de una atleta.
- Fabricar piezas grandes.
- Reducir peso.
- Integrar articulaciones.
- Producir piezas con tolerancias estrechas.
- Realizar iteraciones rápidas.
- Fabricar el sistema en cuatro trabajos.
- Reducir costos.
- Mejorar la repetibilidad.
- Evaluar condiciones cercanas al uso real.
Aplicaciones más allá del ciclismo
El mismo enfoque puede utilizarse en:
- Aerodinámica automotriz.
- Motociclismo.
- Cascos.
- Equipos de protección.
- Textiles técnicos.
- Ergonomía.
- Investigación biomecánica.
- Maniquíes de prueba.
- Órtesis y prótesis.
- Equipamiento deportivo.
Conclusión
Colnago y ADDITIVE ITALIA utilizaron HP Jet Fusion 5600, HP Multi Jet Fusion y HP 3D HR PA 12S para desarrollar un maniquí modular destinado a pruebas aerodinámicas.
El modelo se creó a partir del escaneo 3D de una ciclista profesional e integró articulaciones esféricas, conexiones magnéticas, nervaduras internas y juntas de silicona.
Todos los componentes se fabricaron en cuatro trabajos de producción y el sistema fue validado en el túnel de viento del Politecnico di Milano.
En Shift 3D ayudamos a empresas, centros de investigación y equipos de ingeniería a evaluar aplicaciones de HP Multi Jet Fusion para modelos funcionales, componentes grandes, herramentales y pruebas especializadas.
Correo: info@shift3d.mx