O design e o desenvolvimento de aros de fibra de carbono não são apenas um desafio técnico, mas também uma busca incansável por desempenho e estética. A KOIBIKE (KOI) combina ciência dos materiais, aerodinâmica e processos de fabricação de precisão por meio da inovação contínua, e está comprometida em criar aros de fibra de carbono leves, de alta rigidez e aerodinâmicos. Fornecemos aos clientes produtos de alto desempenho com processos de desenvolvimento de moldes eficientes e confiáveis, ao mesmo tempo em que promovemos a popularização da tecnologia de fibra de carbono na indústria de bicicletas e o turismo sustentável.
PESQUISA AERODINÂMICA KOIBIKE
O desempenho aerodinâmico do aro afeta diretamente a eficiência da pilotagem, especialmente a estabilidade em cenários de alta velocidade. A equipe de P&D da KOI utilizou a tecnologia de simulação CFD (Dinâmica de Fluidos Computacional) desde a fase inicial do projeto para analisar a resistência ao vento do formato do aro. Ao otimizar a curva de transição entre a curvatura da borda do aro e a superfície de contato do fluxo de ar (Figura 1), garantimos que o ponto de separação do fluxo de ar seja minimizado, a geração de turbulência seja reduzida e a resistência ao vento seja reduzida.
Projeto de Estrutura de Aros e Análise Mecânica
Com base na otimização aerodinâmica, os aros precisam atender aos requisitos de alta rigidez, resistência ao impacto e baixo peso. O KOI utiliza um algoritmo de otimização topológica multiobjetivo, combinado com a distribuição dos furos dos raios no aro, as características estruturais da borda do freio (se aplicável) e a área de contato da borda do pneu, para construir um modelo mecânico (Figura 2). Por meio da simulação FEA da distribuição de tensões do aro sob carga radial (suporte de pilotagem simulado), flexão lateral (curva simulada) e carga de impacto, ele garante que áreas-chave (como a borda do freio e ao redor dos furos dos raios) tenham resistência redundante. Ao mesmo tempo, por meio da otimização iterativa do ângulo de layup e do projeto de reforço local, a melhor relação entre peso e rigidez é alcançada.
A equipe de engenharia da KOI usa software CAD para projetar a geometria do aro da roda (altura do aro, largura, formato da seção transversal, etc.), combina análise de dados de mecânica de fluidos CFD e FEA para otimizar a distribuição de força e desenha desenhos 3D (Figura 4).
Desenvolvimento de mofo em aros
O design do molde é o cerne da produção em massa de aros. A KOI adota uma solução de molde modular baseada no modelo 3D do aro da roda (Figura 5):
Verificação de moldes de aros e testes de produtos acabados
A primeira amostra precisa passar por quatro etapas de verificação:
Inspeção dimensional: Use CMM para medir e comparar a circularidade, largura e excentricidade do aro (Figura 7);
Teste de carga dinâmica: simula fadiga radial durante a condução (norma EN 14781, 100.000 cargas) e impacto lateral (norma ISO 5775);
Testes destrutivos: sobrecarga de até 150% da resistência do projeto, análise dos modos de falha para otimizar o projeto das lonas;
Testes de estrada de veículos reais: Realizar testes abrangentes de condições de estradas de longa distância em conjunto com equipes profissionais para avaliar o desempenho e a durabilidade reais.
