Por dentro dos quadros de bicicleta de fibra de carbono impressos em 3D da Arevo:entrevista com o cofundador Wiener Mondesir

Wiener Mondesir, cofundador e CEO da Arevo



A Arevo, sediada no Vale do Silício, chamou a atenção global em 2018, quando revelou o primeiro quadro de bicicleta de fibra de carbono impresso em 3D do mundo. A vitrine destacou a plataforma de impressão 3D composta proprietária da Arevo – uma mistura de robótica, ciência de materiais e software avançado que produz peças compostas leves e personalizadas.



Desde esse marco, a Arevo fez parceria com a Franco Bicycles para fornecer quadros unibody de fibra de carbono impressos em 3D para uma nova marca de bicicletas elétricas. Conversamos com o cofundador e diretor de tecnologia da Arevo, Wiener Mondesir, sobre a base da tecnologia, as vantagens da impressão 3D composta e o futuro da fabricação escalonável de compósitos.

Você poderia nos contar um pouco sobre a Arevo?

Na Arevo, pretendemos democratizar a produção de compósitos em grande escala. Ao integrar robótica, materiais avançados e software inteligente, abordamos uma enorme oportunidade:a fibra de carbono é mais forte do que muitos metais, mas dramaticamente mais leve, tornando-a atraente nos setores aeroespacial, automóvel e de consumo. No entanto, a produção tradicional de compósitos exige muita mão-de-obra, exige muito capital e sofre de longos ciclos de concepção devido a ferramentas de simulação limitadas e a uma lacuna de conhecimento entre os não especialistas. Nossa solução – o que chamamos de digitalização de compósitos – preenche essa lacuna. Os designers começam com um modelo 3D; nosso software analisa automaticamente, otimiza a orientação da fibra, o uso de material e gera instruções de construção precisas. Pense em uma teia de aranha, que usa seda suficiente nos lugares certos; emulamos essa eficiência em todas as impressões.

Quais são os benefícios da impressão 3D composta?

Os compósitos de fibra de carbono apresentam uma relação resistência/peso excepcional, permitindo peças robustas e leves. Embora as estruturas de treliça metálica possam reduzir o peso, elas ainda começam com um material denso. Começar com fibra de carbono elimina essa ineficiência desde o início. A natureza anisotrópica do carbono – forte ao longo da direção da fibra – limitou historicamente seu uso, mas nosso conjunto de ferramentas abstrai essa complexidade. Os designers não precisam mais de doutorado; nosso software lida com as nuances direcionais, permitindo que qualquer pessoa produza composições estruturalmente sólidas.

O quadro da sua bicicleta em fibra de carbono impresso em 3D foi amplamente divulgado quando foi lançado. Qual foi o processo de criação do quadro da bicicleta, desde o design até a produção?

Quadro de bicicleta de fibra de carbono impresso em 3D da Arevo [Fonte da imagem:Arevo]

Escolhemos o quadro da bicicleta como prova de conceito porque é uma estrutura complexa e de alta carga que exige precisão. As bicicletas compostas tradicionais passam por um ciclo de um ano – design, prototipagem e depois produção – exigindo de 20 a 30 peças e até 40 trabalhadores por quadro. Por outro lado, nosso software transforma um modelo CAD em um projeto isotrópico e generativo em minutos, otimizando a orientação das fibras e a distribuição do material. Em nossas instalações na Califórnia, um robô de seis eixos deposita as fibras nas direções X, Y e Z, produzindo uma estrutura monobloco totalmente integrada em poucos dias. O resultado é uma estrutura leve e forte que pode ser ajustada em termos de rigidez e qualidade de condução através de software, abrindo um novo modelo de negócios para personalização rápida e sob demanda.

Com cerca de um milhão de armações compostas produzidas anualmente em todo o mundo, a tecnologia da Arevo permite que o mercado passe de armações quase idênticas produzidas em massa para opções verdadeiramente personalizadas e de alto desempenho.

A abordagem personalizada à produção é um modelo de negócios escalável?

The Emery ONE:Arevo anunciou parceria com Franco Bicycles para lançar uma nova linha de e‑Bikes [Fonte da imagem:Arevo]

A personalização é um diferencial importante para as bicicletas, pois os ciclistas se beneficiam de quadros adaptados ao seu corpo e estilo de pilotagem. A produção para o mercado de massa não pode acomodar facilmente essa personalização. Nossa plataforma permite que os clientes projetem uma estrutura, enquanto nosso software verifica a integridade estrutural. O design é então impresso sob demanda, agilizando a jornada desde o conceito até o produto acabado.

Quais outras aplicações você imagina com sua tecnologia?

Embora atualmente estejamos focados na mobilidade, os principais benefícios – ultraleve, alta resistência e ajuste personalizado – estendem-se a equipamentos esportivos, componentes automotivos, soluções de energia e peças aeroespaciais. Estamos desenvolvendo ativamente aplicações onde o desempenho e o design personalizado são essenciais.

Como a robótica se encaixa na sua tecnologia?

A impressão 3D tradicional baseada em camadas deposita material apenas nos planos X e Y, deixando a direção Z mais fraca. O robô de seis eixos totalmente articulado da Arevo pode depositar fibra de carbono em todas as três dimensões, eliminando a fraqueza típica da direção Z. Além disso, o alcance do robô de até quatro metros nos permite imprimir peças grandes — como componentes aeroespaciais — sem dividi-las em subconjuntos. O mesmo sistema robótico pode imprimir um quadro de bicicleta, demonstrando a versatilidade do nosso envelope de construção.

Como você descreveria o estado atual do mercado de impressão 3D composta? Quão avançada é a tecnologia?

[Crédito da imagem:Arevo]

A fabricação aditiva de compósitos existe há anos, mas o progresso foi limitado pela colocação manual de fibras e geometrias pequenas e planas. Hoje, a robótica automatizada e os sistemas avançados de resina revelam formas complexas e maior resolução. Embora diversas empresas busquem abordagens diferentes – desde a química da resina até estratégias de posicionamento – a Arevo lidera com uma plataforma integrada que combina robótica, deposição baseada em laser e controle de qualidade orientado por IA.

Quais são alguns dos desafios que a indústria está enfrentando, seja a impressão 3D em geral ou a impressão 3D composta especificamente?

Uma grande barreira é a falta de software acessível que explore verdadeiramente as capacidades da fabricação aditiva. Os designers muitas vezes partem de peças tradicionais pré-existentes e tentam adaptá-las para impressão 3D, o que pode comprometer o desempenho. Precisamos de ferramentas que orientem os usuários desde o início, ajudando-os a explorar as possibilidades únicas dos processos aditivos.

Como você vê a evolução do setor nos próximos cinco anos?

Já estamos mudando a narrativa da novidade para a produção. Nos próximos anos, o foco mudará para qualidade e escalabilidade. As indústrias que adotam uma produção repetível e de grande volume irão diferenciar-se e prevemos que os padrões e as melhores práticas se cristalizarão.

Garantir a qualidade de peças e processos é um grande ponto de discussão para a manufatura aditiva no momento. Qual é a abordagem da Arevo em relação a isso?

O sistema de deposição baseado em laser da Arevo, juntamente com algoritmos de aprendizado de máquina, realiza inspeção in loco durante toda a construção. Os sensores capturam dados em tempo real e um sistema de controle de circuito fechado ajusta os parâmetros dinamicamente, resultando em peças com menos de 1% de conteúdo vazio. Seções transversais microscópicas confirmam a homogeneidade do material, garantindo que nossos componentes atendam às rigorosas demandas do setor aeroespacial e de outros setores de alto desempenho.

O que os próximos 12 meses reservam para a Arevo?

Após o lançamento do nosso quadro de bicicleta, a procura ultrapassou a nossa capacidade atual. Durante o próximo ano, nos concentraremos no dimensionamento da produção e, ao mesmo tempo, lançaremos novos aplicativos em mobilidade e muito mais. Nosso objetivo é levar os benefícios da fabricação de compósitos de alta qualidade sob demanda para um mercado mais amplo.

Para saber mais sobre a Arevo, visite: https://arevo.com/