Como a Canyon reduziu em 50% o peso do suporte de ciclo computador com manufatura aditiva em fibra de carbono – Caso de Sucesso

Introdução

Em busca de inovação, a fabricante alemã Canyon Bicycles decidiu transformar um dos componentes mais subestimados de suas bicicletas — o suporte de ciclo computador — em um símbolo de engenharia de ponta.

Com a ajuda da BASF Forward AM e da Sculpteo, a empresa aplicou manufatura aditiva em fibra de carbono para criar uma nova versão do suporte, 50% mais leve, mais rígida e totalmente otimizada para desempenho.

O resultado vai além da redução de peso: o novo design combina análise estrutural digital, materiais bio-derivados de alta resistência e processos sustentáveis — um exemplo claro de como a impressão 3D está redefinindo o design de bens de consumo premium.

Desafios

A Canyon enfrentava limitações típicas de componentes fabricados por injeção plástica tradicional:

• Peso elevado em relação à função do suporte.

• Vibrações excessivas, prejudicando a leitura do ciclo computador durante o uso.

• Falta de flexibilidade no design para atender a diferentes marcas de dispositivos.

• Montagem complexa com várias peças e alto tempo de produção.

• Dificuldade em unir estética, leveza e resistência no mesmo produto.

  
  

Essas restrições motivaram o uso de manufatura aditiva, uma abordagem que permite projetar sem as amarras das técnicas convencionais e testar rapidamente geometrias otimizadas para desempenho real.

Design inicial do suporte de ciclo computador da Canyon, antes da otimização topológica e da aplicação da manufatura aditiva.

Abordagem e Processo na manufatura aditiva em fibra de carbono

O projeto nasceu da cooperação entre três pilares técnicos:

1. Canyon, fornecendo os requisitos funcionais e o foco em performance.

2. Forward AM (BASF), responsável pelo desenvolvimento de materiais de alto desempenho.

3. Sculpteo, empresa parceira para a impressão em escala com tecnologia SLS (Selective Laser Sintering).

   
   

Engenharia virtual e simulação digital

A equipe iniciou o processo com análises de vibração (eigenfrequency) para identificar frequências críticas e eliminar ressonâncias que poderiam comprometer a estabilidade do ciclo computador.

Com a ajuda do software Ultrasim® da BASF, foram testadas variações de espessura, orientação de fibras e pontos de fixação. Esse processo digital substituiu ciclos físicos demorados, economizando tempo e material.

Otimização topológica e design funcional

Após validar os parâmetros estruturais, foi aplicada otimização topológica — técnica que remove material onde não há esforço mecânico relevante.

O resultado foi um suporte com geometria orgânica, mais leve e eficiente, integrando duas funções em uma só peça: compatibilidade com múltiplos modelos de ciclo computadores e fixação de alta precisão.

Essa integração reduziu peças, simplificou montagem e aumentou a rigidez geral.

Simulação estrutural e otimização topológica do suporte Canyon

Resultados e Métricas

Após a implementação do novo design, os resultados foram expressivos:

• Redução de 50% no peso total do suporte em relação à versão injetada.

• Rigidez estrutural aumentada, garantindo leitura estável do ciclo computador em qualquer terreno.

• Compatibilidade ampliada com as duas principais marcas do mercado.

• Menor número de componentes, reduzindo tempo de montagem e custo unitário.

• Estética premium obtida com pós-processo de vapor smoothing, selando a superfície e melhorando a aparência.

• Sustentabilidade aprimorada, com uso de polímero bio-derivados e processo de produção com mínimo desperdício.

Modelo digital do suporte de ciclo computador desenvolvido pela Canyon, otimizado para manufatura aditiva com estrutura leve e rígida.

Suporte de ciclo computador final impresso em SLS com acabamento superficial aprimorado

Solução utilizada

• Produto: Ultrasint® PA11 Black CF

• Fabricante: BASF Forward AM

• Tecnologia: SLS – Selective Laser Sintering

  
  

Aplicações típicas

• Estruturas leves e funcionais em bens de consumo

• Componentes automotivos e esportivos

• Peças substitutas de metal em pequenas séries

• Prototipagem funcional de alto desempenho

• Modelos aerodinâmicos e acessórios personalizados

  
  

Especificações essenciais

• Tensão de ruptura: 71 MPa

• Módulo de elasticidade: 4500 MPa

• Alongamento na ruptura: 11%

• Impacto Charpy (sem entalhe): 63 kJ/m²

• HDT B (0,45 MPa): 189 °C

• Base bio-derivada: óleo de mamona

• Compatível com qualquer equipamento PBF/SLS industrial

Pó de poliamida reforçado com fibra de carbono usado em manufatura aditiva SLS

Operação e Impacto no Negócio

Além dos benefícios técnicos, o projeto trouxe ganhos operacionais claros:

• Produção sob demanda, evitando estoques elevados.

• Lead time reduzido, já que o protótipo validado pôde ser produzido diretamente em série.

• Menor custo de ferramental, eliminado o investimento em moldes.

• Melhoria da sustentabilidade corporativa, alinhada à agenda ambiental da Canyon.

• Posicionamento de marca fortalecido, mostrando domínio em design digital e manufatura avançada.

  
  

A capacidade de iterar rapidamente e validar digitalmente permitiu à Canyon lançar o produto em tempo recorde, mantendo sua reputação por inovação e qualidade.

Suporte de ciclo computador final da Canyon, produzido por manufatura aditiva em fibra de carbono e já instalado na bicicleta

Conclusão

O caso Canyon é um exemplo emblemático de como a manufatura aditiva em fibra de carbono pode transformar produtos de uso cotidiano em soluções de engenharia avançada.

A combinação entre design generativo, simulação virtual e materiais reforçados resultou em um componente que é, simultaneamente, mais leve, mais forte e mais sustentável.

A parceria entre Canyon, BASF Forward AM e Sculpteo comprova que a impressão 3D deixou de ser apenas uma ferramenta de prototipagem e se consolidou como um meio produtivo confiável para aplicações finais de alto desempenho.