O design e a fabricação de coletores de admissão estão entrando em uma nova era no automobilismo, onde cada grama de peso e cada milissegundo de resposta do fluxo de ar podem influenciar o desempenho na pista. Para equipes de corrida e preparadores de alto desempenho, componentes leves e de alta eficiência não são mais opcionais — são essenciais.
Baseado em Taiwan DTM CORRIDA ESPORTIVA (DTMRS), especialista em soluções de modificação de alto desempenho para corridas, está utilizando a manufatura aditiva por sinterização seletiva a laser (SLS) para transformar o desenvolvimento e a produção de componentes para o automobilismo. Em parceria com TPM3DA DTMRS, fornecedora líder de tecnologia de impressão 3D SLS, integrou a fabricação industrial SLS em seu fluxo de trabalho para sistemas avançados de admissão de ar para competição e componentes de motores.
Da fundição e usinagem CNC à fabricação totalmente digital.
Os coletores de admissão tradicionais são normalmente produzidos por meio de fundição de alumínio seguida de usinagem CNC. O processo requer a produção de moldes, fundição, soldagem e múltiplas operações de usinagem, tornando a fabricação demorada e vulnerável a defeitos como cavidades de contração ou imprecisões dimensionais.
Com o Impressora 3D TPM3D P360 SLS em conjunto com o Sistema de Processamento de Pó TPM3D PPS360A DTMRS agora imprime diretamente coletores de admissão e plenums de admissão usando Precimid1176Pro GF30 PRETO, um material de nylon reforçado com fibra de vidro, projetado para aplicações industriais de alto desempenho.
Sem a necessidade de ferramentas ou processos de produção em várias etapas, os componentes podem passar do projeto CAD à peça finalizada. em menos de 48 horasApós um pós-processamento simples, incluindo jateamento de areia e alisamento da superfície, as peças impressas atingem tolerâncias de montagem de ±0.2 mm, atendendo aos rigorosos requisitos de encaixe das aplicações de corrida.
Ciclos de produção mais rápidos e custos de fabricação mais baixos.
Para aplicações de competição de baixo volume e altamente personalizadas, a fabricação convencional muitas vezes enfrenta dificuldades com a relação custo-benefício. Somente as ferramentas para a fundição do coletor de admissão podem custar dezenas de milhares de dólares, enquanto os processos de acabamento e inspeção, que exigem muita mão de obra, aumentam ainda mais os custos de produção.
A impressão 3D SLS elimina completamente a necessidade de moldes. A utilização do material ultrapassa 90%, e o pó não utilizado pode ser reciclado e reutilizado em produções futuras. De acordo com a DTMRS, o ciclo de desenvolvimento de um conjunto de admissão completo foi reduzido em mais de 80% em comparação com os métodos de fabricação tradicionais.
Igualmente importante, o fluxo de trabalho de fabricação totalmente digital proporciona uma qualidade de peças altamente consistente. Defeitos aleatórios de fundição, como porosidade e bolhas de ar, são eliminados, permitindo que a DTMRS alcance um rendimento de produção próximo a 100%, ao mesmo tempo que desenvolve novos projetos rapidamente para os clientes.
Desempenho Leve: Um Coletor de Admissão V8 Pesando Apenas 1.9 kg
A redução de peso continua sendo um dos fatores mais importantes na engenharia do automobilismo, influenciando diretamente a relação peso-potência, a dirigibilidade e o equilíbrio do veículo.
Ao utilizar coletores e plenums de admissão integrados, impressos em SLS e fabricados em nylon reforçado com fibra de vidro, a DTMRS reduziu significativamente o peso dos componentes, mantendo o desempenho estrutural.
Um coletor de admissão para motor V8 produzido com a solução SLS da TPM3D pesa apenas 1.9 kg e requer aproximadamente 13 horas de impressão. Outro componente do coletor pesa 2.5 kg e leva cerca de 10 horas para ser produzido. Comparadas às alternativas metálicas convencionais, as peças impressas em SLS reduzem o peso em mais de 40%.
Além da redução de peso, a tecnologia SLS permite a criação de canais de fluxo de ar internos complexos, geometrias de paredes finas e características estruturais integradas que são difíceis ou impossíveis de obter por meio de fundição. Esses caminhos de fluxo de ar otimizados ajudam a melhorar a eficiência da admissão e a resposta do motor.
Geometrias complexas sem restrições de fabricação
Os métodos tradicionais de fabricação muitas vezes limitam os engenheiros ao projetar canais internos curvos, perfis de seção variável ou estruturas de reforço integradas. A manufatura aditiva SLS elimina muitas dessas limitações.
Com o grande volume de impressão do sistema P360 (360 × 360 × 600 mm), a DTMRS consegue imprimir conjuntos de admissão em peça única que integram flanges, estruturas de montagem de sensores e outros detalhes funcionais diretamente no projeto. Isso reduz a necessidade de soldagem, vedação e operações de montagem secundárias.
Após o pós-processamento, a rugosidade da superfície interna dos canais de fluxo de ar é significativamente reduzida, minimizando a resistência ao fluxo de ar e contribuindo para um melhor desempenho do motor.
TPM3D P360 + PPS360: Uma solução SLS para a fabricação digital de peças de competição.
A fabricação de peças para o automobilismo exige velocidade, repetibilidade e flexibilidade de produção. O fluxo de trabalho SLS integrado da TPM3D combina a impressora industrial P360 com a estação de trabalho de processamento de pó PPS360 para criar um sistema de fabricação compacto e altamente eficiente.
A P360 possui certificação CE e apresenta um gerador de nitrogênio integrado e tecnologia de resfriamento ativo para operação contínua de produção. A estação de trabalho PPS360 suporta recuperação, peneiramento, mistura e alimentação automatizados de pó, mantendo os padrões de segurança à prova de explosão em todo o processo.
Para a DTMRS, a solução possibilita a transição da fabricação convencional para a produção digital flexível, dando suporte a tudo, desde prototipagem rápida até peças de competição de baixo volume.
A impressão 3D SLS está remodelando o futuro dos componentes para o automobilismo.
A colaboração entre TPM3D e DTM CORRIDA ESPORTIVA Demonstra como a impressão 3D industrial SLS está mudando o futuro da fabricação de componentes para corridas.
À medida que as limitações relacionadas a ferramentas, peso, custo e prazos de produção continuam a desaparecer, os engenheiros ganham maior liberdade para otimizar projetos focados em desempenho. De coletores de admissão a futuras aplicações em sistemas de propulsão, a manufatura aditiva está expandindo rapidamente as possibilidades na engenharia de automobilismo.
