Diseño, cálculo y estudio de fabricación de un casco de bicicleta de bajo impacto ambiental utilizando materiales de origen bio

Abstract

[CA] Aquest projecte té com a objectiu la creació d'un casc de bicicleta amb menor impacte ambiental que els existents en el mercat utilitzant materials d'origen bio per a afavorir l'economia circular. En el projecte es dissenyarà en SolidWorks un casc innovador de bicicleta complint amb els requisits de seguretat marcats per la normativa per a aquest tipus de productes. Es crearà el material de la carcassa del casc que és un material compost de fibra de lli i resina epoxi d'origen bio, el qual es caracteritzarà mecànicament i tèrmicament. Amb les dades obtingudes de la caracterització del material compost i del farciment encarregat d'absorbir l'impacte i amb el disseny optimitzat, es procedeirà a les simulacions del casc als colps i als accidents en Ansys. A més, es farà un estudi sobre el procés de fabricació del casc, així com del plec de condicions i pressupost d'execució. L'objectiu del projecte és crear un casc de bicicleta totalment funcional i més respectuós amb el medi ambient. El desenvolupament del TFG permetrà a l'alumne desenvolupar competències pròpies de la professió d'enginyeria mecànica adquirides durant el transcurs dels estudis de grau referents als coneixements i capacitats per a l'aplicació de l'enginyeria de materials (47-E), coneixements bàsics dels sistemes de producció i fabricació (29- E), capacitat per al maneig d'especificacions, reglaments i normes d'obligat compliment (66-G), entre altres

[ES] Este proyecto tiene como objetivo la creación de un casco de bicicleta con menor impacto ambiental que los existentes en el mercado utilizando materiales de origen bio para favorecer la economía circular. En el proyecto se diseñará en SolidWorks un casco innovador de bicicleta cumpliendo con los requisitos de seguridad marcados por la normativa para este tipo de productos. Se creará el material de la carcasa del casco que es un material compuesto de fibra de lino y resina epoxi de origen bio, el cual se caracterizará mecánica y térmicamente. Con los datos obtenidos de la caracterización del material compuesto y del relleno encargado de absorber el impacto y con el diseño optimizado, se procederá a las simulaciones del casco a los golpes y a los accidentes en Ansys. Además, se realizará un estudio sobre el proceso de fabricación del casco, así como del pliego de condiciones y presupuesto de ejecución. El objetivo del proyecto es crear un casco de bicicleta totalmente funcional y más respetuoso con el medio ambiente. El desarrollo del TFG permitirá que el alumno desarrolle competencias propias de la profesión de ingeniería mecánica adquiridas durante el transcurso de los estudios de grado referentes a los conocimientos y capacidades para la aplicación de la ingeniería de materiales (47-E), conocimientos básicos de los sistemas de producción y fabricación (29-E), capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento (66-G), entre otras.

[EN] The aim of this project is to create a bicycle helmet with a lower environmental impact than the existing ones on the market. Moreover, it uses bio-based materials in order to promote the circular economy. In the project, an innovative bicycle helmet is designed in SolidWorks, in accordance with the safety requirements set by the regulations for this type of product. The material of the helmet shell is created, which is a composite material of flax fibre and epoxy resin of organic origin. This material is mechanically and thermally characterised. With the data obtained from the characterisation of the composite material and the impact-absorbing filler and the improved design, the helmet will be simulated in Ansys to resist shocks and accidents. In addition, a study will be carried out on the helmet manufacturing process, as well as the specifications and execution budget. The purpose of the project is to create a fully functional and more environmentally friendly bicycle helmet. The development of the TFG will allow the student to develop competences of the mechanical engineering profession acquired during the course of the degree studies concerning the knowledge and skills for the application of materials engineering (47- E), basic knowledge of production and manufacturing systems (29-E), ability to handle specifications, regulations and mandatory standards (66-G), among others.