Desenvolvimento de um quadro de bicicleta de criança em novos materiais

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de PolímerosNowadays, in a developed society, where a need and search of new concepts and products are a constant, it is important develop innovative and appealing products to a competitive cost. This master thesis, done in industrial and academic environment, has the main objective to develop a 16 inch child bicycle frame using reinforced thermoplastic materials, with aesthetically appealing, good functionality, mechanically resistant and low cost production. In the first phase, several steps were performed: requirements definition, concept and product design, materials selection of the most appropriate solution, processing and manufacturing method selection, mechanical and preliminary structural design, preliminary process simulation, and preliminary cost production prediction. In the second phase the main objective is to perform the consolidation and optimization of the work done previously. This master thesis comprised five main phases: data collection for structural analysis model, development of a new constructive solution, mechanical dimensioning of constructive solution, processing analysis, and economic evaluation of the new constructive solution. Considering the obtained results of the different stages of this master thesis, it is estimated that the developed bicycle frame will include a high factor of innovation, presenting good sales prospects due to the attractive and functional concept, besides presenting a very competitive forecast of production cost in relation to the child bicycle frames already in the market.Hoje em dia, numa sociedade desenvolvida, onde a procura e desenvolvimento de novos produtos são uma constante, é importante desenvolver produtos mais apelativos e inovadores a custos cada vez mais competitivos. Esta tese de Mestrado, elaborada num ambiente académico e industrial, tem como principal objectivo o desenvolvimento de uma bicicleta para criança de 16 polegadas, usando material termoplástico reforçado, com uma estética apelativa, boa funcionalidade, mecanicamente resistente e com baixo custo de produção. Numa primeira fase, foram realizados vários passos: definição de requerimentos, desenvolvimento de conceito e design preliminar, selecção de materiais, selecção do método de manufactura, design e validação estrutural preliminar, simulação preliminar do processo e análise de viabilidade económica preliminar. Na segunda fase, o principal objectivo será consolidar e optimizar todo o trabalho efectuado anteriormente. Esta tese está organizada em cinco fases principais: recolha de dados para apoiar a análise e validação estrutural, desenvolvimento de uma solução construtiva, dimensionamento mecânico dessa solução, análise e validação do processo produtivo e validação económica da nova solução. Considerando os resultados obtidos nas diferentes fases desta tese, estima-se que o quadro de bicicleta desenvolvido tenha um alto factor de inovação, apresentando boas perspectivas de mercado devido as suas características estéticas e funcionais, aliadas a uma previsão de custos muito competitiva em relação à actual produção de quadros de bicicleta em metal presentes no mercado