El diseño y la fabricación de colectores de admisión están entrando en una nueva era en el automovilismo, donde cada gramo de peso y cada milisegundo de respuesta del flujo de aire pueden influir en el rendimiento en la pista. Para los equipos de competición y los preparadores de alto rendimiento, los componentes ligeros y de alta eficiencia ya no son una opción, sino una necesidad.
Con sede en Taiwán DEPORTES DE CARRERAS DTM (DTMRS), especialista en soluciones de modificación de alto rendimiento para carreras, está aprovechando la fabricación aditiva por sinterización selectiva por láser (SLS) para transformar el desarrollo y la producción de componentes para deportes de motor. Al asociarse con TPM3DDTMRS, proveedor líder de tecnología de impresión 3D SLS, ha integrado la fabricación industrial SLS en su flujo de trabajo para sistemas de admisión de competición avanzados y componentes de motor.
Desde la fundición y el mecanizado CNC hasta la fabricación totalmente digital.
Los colectores de admisión tradicionales suelen fabricarse mediante fundición de aluminio seguida de mecanizado CNC. Este proceso requiere la fabricación de moldes, fundición, soldadura y múltiples operaciones de mecanizado, lo que hace que la producción sea lenta y propensa a defectos como cavidades de contracción o imprecisiones dimensionales.
Usando el Impresora 3D TPM3D P360 SLS junto con la Sistema de procesamiento de polvo TPM3D PPS360, DTMRS ahora imprime directamente colectores de admisión y cámaras de admisión usando Precimid1176Pro GF30 Negro, un material de nailon reforzado con fibra de vidrio diseñado para aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Sin necesidad de utillaje ni procesos de producción de varios pasos, los componentes pueden pasar del diseño CAD a la pieza terminada. en tan solo 48 horasTras un sencillo proceso posterior, que incluye el arenado y el alisado de la superficie, las piezas impresas alcanzan tolerancias de montaje de ±0.2 mm, cumpliendo así los estrictos requisitos de ajuste de las aplicaciones de competición.
Ciclos de producción más rápidos y menores costes de fabricación.
Para aplicaciones de competición de bajo volumen y altamente personalizadas, la fabricación convencional suele tener problemas de rentabilidad. Tan solo el utillaje para la fundición del colector de admisión puede costar decenas de miles de dólares, mientras que los procesos de acabado e inspección, que requieren mucha mano de obra, aumentan aún más los costes de producción.
La impresión 3D SLS elimina por completo la necesidad de moldes. El aprovechamiento del material supera el 90 %, y el polvo sobrante se puede reciclar y reutilizar para futuras producciones. Según DTMRS, el ciclo de desarrollo de un sistema de admisión completo se ha reducido en más del 80 % en comparación con los métodos de fabricación tradicionales.
Igualmente importante, el flujo de trabajo de fabricación totalmente digital garantiza una calidad de piezas muy uniforme. Se eliminan los defectos de fundición aleatorios, como la porosidad y las burbujas de aire, lo que permite a DTMRS alcanzar un rendimiento de producción cercano al 100 % y, al mismo tiempo, desarrollar rápidamente nuevos diseños para sus clientes.
Rendimiento ligero: Un colector de admisión V8 que pesa solo 1.9 kg.
La reducción de peso sigue siendo uno de los factores más importantes en la ingeniería del automovilismo, ya que influye directamente en la relación potencia-peso, el manejo y el equilibrio del vehículo.
Mediante el uso de colectores de admisión y plenums integrados, impresos con tecnología SLS y fabricados con nailon reforzado con fibra de vidrio, DTMRS redujo significativamente el peso de los componentes manteniendo el rendimiento estructural.
Un colector de admisión V8 fabricado con la tecnología SLS de TPM3D pesa tan solo 1.9 kg y requiere aproximadamente 13 horas de impresión. Otro componente del colector pesa 2.5 kg y su producción dura alrededor de 10 horas. En comparación con las alternativas metálicas convencionales, las piezas impresas con SLS reducen el peso en más de un 40 %.
Además de reducir el peso, la tecnología SLS permite crear canales de flujo de aire internos complejos, geometrías de paredes delgadas y características estructurales integradas que son difíciles o imposibles de lograr mediante fundición. Estas vías de flujo de aire optimizadas contribuyen a mejorar la eficiencia de admisión y la respuesta del motor.
Geometrías complejas sin restricciones de fabricación.
Los métodos de fabricación tradicionales suelen limitar a los ingenieros a la hora de diseñar canales internos curvos, guías de sección variable o estructuras de refuerzo integradas. La fabricación aditiva SLS elimina muchas de esas limitaciones.
Gracias al gran volumen de impresión del sistema P360 (360 × 360 × 600 mm), DTMRS puede imprimir conjuntos de admisión de una sola pieza que integran bridas, estructuras de montaje de sensores y otros detalles funcionales directamente en el diseño. Esto reduce la necesidad de soldadura, sellado y operaciones de ensamblaje secundarias.
Tras el procesamiento posterior, la rugosidad de la superficie interna de los canales de flujo de aire se reduce significativamente, minimizando la resistencia al flujo de aire y favoreciendo un mejor rendimiento del motor.
TPM3D P360 + PPS360: Una solución SLS para la fabricación digital en el mundo del automovilismo.
La fabricación en el mundo del automovilismo exige velocidad, repetibilidad y flexibilidad de producción. El flujo de trabajo SLS integrado de TPM3D combina la impresora industrial P360 con la estación de trabajo de procesamiento de polvo PPS360 para crear un sistema de fabricación compacto y de alta eficiencia.
La P360 cuenta con certificación CE e incorpora un generador de nitrógeno integrado y tecnología de refrigeración activa para un funcionamiento continuo. La estación de trabajo PPS360 permite la recuperación, el tamizado, la mezcla y la alimentación automatizadas de polvo, manteniendo al mismo tiempo estándares de seguridad a prueba de explosiones durante todo el proceso.
Para DTMRS, la solución permite la transición de la fabricación convencional a una producción digital flexible, que abarca desde la creación rápida de prototipos hasta la producción de piezas de competición de bajo volumen.
La impresión 3D SLS está transformando el futuro de los componentes del automovilismo.
La colaboración entre TPM3D y DEPORTES DE CARRERAS DTM Demuestra cómo la impresión 3D SLS industrial está cambiando el futuro de la fabricación de componentes para carreras.
A medida que desaparecen las limitaciones relacionadas con las herramientas, el peso, el coste y los plazos de producción, los ingenieros obtienen mayor libertad para optimizar los diseños orientados al rendimiento. Desde los colectores de admisión hasta las futuras aplicaciones de sistemas de propulsión, la fabricación aditiva está ampliando rápidamente las posibilidades de la ingeniería en el automovilismo deportivo.
