Peças fabricadas com aditivos metálicos para carros de corrida
As tecnologias de manufatura aditiva (AM) ou impressão 3D permitem a produção camada por camada de peças complexas com características difíceis de alcançar pelos métodos tradicionais. pois o processo depende de camadas finas de pó de metal sendo depositadas e derretidas para produzir peças metálicas. Nesta tecnologia, as avaliações convencionais de qualidade do pó são limitadas à morfologia da partícula, distribuição de tamanho, densidade e fluidez. Além disso, a manufatura aditiva tem várias vantagens. Por exemplo:
· Liberdade de geometria: Espaços ocos ou canais de refrigeração podem ser integrados em componentes. Isso permite economizar peso ou combinar funções elétricas ou mecânicas em uma peça.
· Manufatura Digital: Com esta tecnologia é mais fácil produzir uma peça direto de um arquivo CAD. Não são necessários formulários de fundição e nenhum código CNC precisa ser programado. Normalmente, o arquivo CAD só precisa ser editado para incluir estruturas de suporte e dividido em camadas (slicing) com um software de preparação de dados.
· Peças acabadas e economia de tempo: Após o processo de impressão, as peças estão quase prontas para uso, sendo necessário apenas finalizar as áreas funcionais, como locais de rolamentos ou roscas de parafusos. Técnicas adicionais de pós-processamento, como lixamento ou revestimento, também são possíveis. Isso permite que o usuário economize tempo.
Neste estudo de caso, a equipe Delta Racing da Universidade de Ciências Aplicadas de Mannheim e a Eplus3D Tech GmbH demonstraram recentemente que a tecnologia de manufatura aditiva pode reduzir drasticamente os custos e materiais na produção de componentes automotivos. A Eplus3D imprimiu várias peças para a Delta Racing até agora e algumas delas são mostradas abaixo. O relacionamento duradouro ajuda nossos negócios ao combinar conhecimento, alcance do consumidor e tecnologia. Todos nós podemos construir uma equipe, onde os membros individuais podem aprender uns com os outros, dando e recebendo feedback e compartilhando diferentes perspectivas. Nós dois prosperaremos como resultado dos esforços combinados para ajudar um ao outro.
Otimização de topologia
Os desviadores dianteiro e traseiro são necessários para transferir as forças do suporte da roda para a unidade amortecedora de mola. A manufatura aditiva dá ao usuário mais liberdade para projetar a peça para a mesma função e torná-la mais leve ao mesmo tempo. Para conseguir isso, a Delta Racing Team usou o método SKO (Soft Kill Option) para identificar todas as áreas onde o material não é necessário. Em áreas de alto estresse, o módulo E é aumentado na simulação, enquanto em áreas de baixo estresse, ele é diminuído. Em conclusão, o software cria uma função do E-Modul sobre a tensão nas diferentes regiões da peça.
Para a Simulação, os seguintes aspectos precisam ser definidos: Todos os diferentes ângulos e casos de carga precisam ser identificados. O limite e a condição auxiliar, juntamente com as cargas do sistema, devem ser definidos. Em seguida, o programa calcula a forma ótima do desviador para todos os casos de carga. Como resultado, o fator de segurança e o fluxo de força podem ser controlados.
Projeto para Manufatura
Para melhores resultados, a geometria otimizada da topologia gerada precisa ser melhorada. Para esta etapa, diferentes abordagens podem ser usadas. A equipe Delta Racing trabalha com o Solidworks para reconstruir as formas com curvas, evitando cantos agudos e pequenos. Para validar o projeto gerado, uma análise mecânica da estrutura deve ser realizada.
Fúrcula
O mercado de peças e acessórios automotivos é uma importante fonte de receita para os fabricantes automotivos globais. Com a tecnologia 3D é possível imprimir peças com geometrias difíceis de realizar com métodos convencionais, e também é mais econômica, quando a produção não é em série. Um exemplo disso pode ser visto nas fotos abaixo. O wishbone é usado para conectar os tubos de carbono, que são usados na suspensão entre si e com outros componentes, como o desviador descrito acima. A Eplus3D apoiou a equipe na fabricação das peças usando pó de liga de titânio Ti6Al4V. Nesse caso, a Delta Racing poderia cumprir seus requisitos de projeto, resultando em uma situação vantajosa para todos em relação a custo e peso. Em média,
A tecnologia de impressão MPBF não só permite ao usuário produzir peças de alto desempenho, como também melhora a eficiência de toda a cadeia, desde o tempo de produção até o desempenho da peça.
Peças de impressão
Neste caso, a equipe delta racing decidiu imprimir o desviador com uma liga de titânio, economizando mais de 60% do peso. O peso foi reduzido de 240g para 91g por peça, o que significa cerca de 600g a menos para o carro de corrida. Além disso, a fabricação aditiva oferece à equipe a máxima liberdade de design geométrico e, devido ao menor consumo de material, os custos podem ser reduzidos significativamente.
Fonte: https://www.eplus3d.com/metal-additive-manufactured-parts-for-racing-car.html