La impresión 3D, los materiales compuestos permiten la flexibilidad del diseño de deportes de motor

Una combinación de tecnología de impresión 3D y materiales compuestos ha permitido a un equipo universitario de deportes de motor la oportunidad de diseñar y rediseñar piezas para sus autos de carrera universitarios de Fórmula SAE durante los últimos cuatro años.

Desde 2016, el equipo de Fórmula Motorsport de la Universidad de Victoria (UVic; Victoria, Columbia Británica, Canadá) ha estado diseñando sus vehículos de carreras de Fórmula SAE con cárteres de aceite impresos en 3D diseñados con sinterización láser de CRP USA (parte de CRP Group, Modena, Italia). Proceso de impresión 3D y materiales compuestos Windform TOP-LINE.

De 2016 a 2018, los cárteres de aceite se produjeron utilizando el material compuesto relleno de fibra de carbono Windform XT 2.0 a base de poliamida de CRP. Según CRP, el peso ligero de estas bandejas permitió al equipo reducir significativamente el motor del vehículo, disminuyendo el centro de gravedad general del vehículo y mejorando el rendimiento del automóvil.

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Otras aplicaciones recientes de Windform XT 2.0 incluyen un demostrador de nano-satélites construido por estudiantes y un modelo de túnel de viento para usar con pruebas de vuelo de aviones.

Además, el uso de la tecnología de sinterización láser le ha dado al equipo la libertad de diseñar geometrías complejas, como deflectores de cárter de aceite para dirigir de manera más consistente el flujo de aceite dentro del cárter y eliminar la posibilidad de falta de aceite cuando el vehículo se inclina en las esquinas.

Sin embargo, en 2018, el motor del vehículo del equipo se sobrecalentó durante una prueba de manejo, lo que provocó que la temperatura del aceite aumentara más allá de los límites de la bandeja diseñada, deformando las delgadas paredes del deflector de la bandeja de aceite y tirando de una sección de la brida de acoplamiento hacia la bandeja. causando una fuga de aceite significativa.

Para la competencia de 2019, el equipo reevaluó el diseño, eligió hacer algunos cambios en la geometría del plato y evaluó materiales alternativos de TOP-LINE de Windform. El cárter de aceite rediseñado comprende Windform SP, un material compuesto de poliamida relleno de fibra de carbono con un punto de fusión más alto en comparación con Windform XT 2.0. Para disminuir las posibilidades de falla, el equipo también aumentó el grosor de la brida de acoplamiento y cambió el diseño del deflector, simplificando las paredes del deflector a un área central alrededor de la recolección de aceite y agregando una cresta de soporte a la parte superior de la pared.

Los cambios, dice CRP Technology, dieron como resultado un cárter de aceite más robusto.

Según el equipo de UVic Motorsport, "Con la tecnología de sinterización láser y los materiales compuestos Windform TOP-LINE de CRP USA en la punta de los dedos de nuestro equipo de ingeniería, podemos diseñar piezas complejas que antes no hubieran sido posibles".