Revolucionando el motorsport: Equipo UVic Formula usa impresión 3D y materiales compuestos para flexibilidad de diseño

Una combinación de tecnología de impresión 3D y materiales compuestos ha permitido a un equipo universitario de motorsport la oportunidad de diseñar —y rediseñar— piezas para sus monoplazas Formula SAE universitarios durante los últimos cuatro años.

Desde 2016, el equipo University of Victoria Formula Motorsport (UVic; Victoria, Columbia Británica, Canadá) ha estado diseñando sus vehículos de carreras Formula SAE con carteres de aceite impresos en 3D ingenierados con el proceso de impresión 3D por sinterización láser de CRP USA (parte de CRP Group, Módena, Italia) y materiales compuestos Windform TOP-LINE.

De 2016 a 2018, los carteres se produjeron usando el material compuesto Windform XT 2.0 a base de poliamida relleno de fibra de carbono de CRP. Según CRP, el peso ligero de estos carteres permitió al equipo bajar significativamente el motor del vehículo, disminuyendo el centro de gravedad general del vehículo y mejorando el rendimiento del coche.

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Otras aplicaciones recientes de Windform XT 2.0 incluyen un demostrador de nano-satélite construido por estudiantes y un modelo de túnel de viento para pruebas de vuelo de aeronaves.

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

En 2018, sin embargo, el motor del vehículo del equipo se sobrecalentó durante una prueba, causando que la temperatura del aceite aumentara más allá de los límites del carter diseñado, deformando las paredes delgadas del deflector del carter y tirando de una sección de la brida de acoplamiento hacia el interior del carter, causando una fuga significativa de aceite.

Para la competición de 2019, el equipo reevaluó el diseño, optando por hacer algunos cambios en la geometría del carter y evaluando materiales alternativos Windform TOP-LINE. El carter rediseñado comprende Windform SP, un material compuesto de poliamida relleno de fibra de carbono con un punto de fusión más alto comparado con Windform XT 2.0. Para disminuir las posibilidades de fallo, 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 recogida de aceite y añadiendo una cresta de soporte en la parte superior de la pared.

Los cambios, dice CRP Technology, resultaron en un carter de aceite más robusto.

Según el equipo UVic Motorsport, "Con la tecnología de sinterización láser y materiales compuestos Windform TOP-LINE de CRP USA al alcance de nuestro equipo de ingeniería, somos capaces de diseñar piezas complejas que anteriormente no habrían sido posibles".