Diseño y fabricación de un piolet en fibra de carbono.

Abstract

[ES] El diseño de los piolets más ligeros del mundo surge del análisis de la tendencia a aligerar el material deportivo empleado en los últimos años, también en los deportes de montaña, donde el peso del equipamiento es crítico. En este Trabajo Fin de Grado se tratará el diseño y fabricación de un piolet fabricado en fibra de carbono buscando que sea el más ligero del mercado, garantizando la certificación necesaria. En primer lugar, se analizarán los distintos piolets ya existentes, así como los ensayos de resistencia requeridos para cumplir la normativa. Con esto, se procederá a obtener una geometría del diseño del piolet óptima para su uso, simulando la respuesta mecánica mediante el Método de los Elementos Finitos. Una vez realizado el diseño del componente, se procederá a fabricar un prototipo. Para ello se realizará el molde interno donde se añadirán, en primer lugar, las capas de fibra de carbono y la infusión de resina. Finalmente, se ensamblará la hoja de acero al mango. Por último, se tratarán aspectos tales como las posibles mejoras en el prototipo, gama de piolets que abarquen todo el espectro de actividades en la montaña y modelo de negocio.

[EN] The design of the lightest ice axe in the world arises from the analysis of the trend to lighten the sports equipment used, also in mountain sports, where the weight of the equipment is critical. This Final Degree Project will deal with the design and manufacture of an ice axe made of carbon fiber, looking for make it the lightest on the market, guaranteeing the necessary certification. In first place, the different existing ice axes will be analyzed, as well as the required mechanical test to comply with the regulations. With this, we will proceed to obtain an optimum geometry of the ice axe design for its use, simulating the mechanical response by means of the Finite Element Method. Once the design of the component has been carried out, a prototype will be manufactured. For this, the internal mould will be made where the carbon fiber layers, and the resin infusion will be added first. Finally, the steel blade will be assembled to the handle. Finally, aspects such as possible improvements to the prototype, range of ice axes types that cover the entire spectrum of activities in the mountains and business model will be discussed.