Race Up Team Padova Aprovecha Formlabs 4L y Resina High‑Temp para Imprimir un Radiador Ligero y de Alto Rendimiento

Cuando Race Up Team Padova se propuso construir un radiador para coche de carreras eléctrico desde cero, pronto se dieron cuenta de que necesitaban fabricar componentes personalizados capaces de soportar el calor extremo, cumplir estrictas normas de seguridad y rendir en el equivalente estudiantil de la Fórmula 1. Con una impresora 3D Formlabs Form 4L y resinas de ingeniería, los estudiantes universitarios construyeron un radiador personalizado que pesa 67% menos que modelos anteriores — y subieron al podio.

Hasta la temporada 2024, el equipo de la Universidad de Padua usaba un radiador de catálogo de una empresa especializada en radiadores para Formula Student. Aunque eran plug-and-play e fáciles de integrar, había margen de mejora: hacerlo más ligero manteniendo la disipación de potencia necesaria.

Con una Form 4L, Form Wash, Form Cure y resinas de ingeniería, el equipo construyó un radiador más ligero que los llevó al tercer puesto general en la competición italiana FS ATA en el circuito de Varano de' Melegari.

Al no encontrar radiadores en el mercado que cumplieran sus requisitos, investigaron y optaron por un diseño de tubos y aletas ovalados. Sin embargo, los núcleos recibidos no incluían colectores de entrada y salida. Para personalizar totalmente un diseño que cumpliera su aplicación y restricciones, recurrieron a la impresión 3D.

Las piezas en FDM (modelado por deposición fundida) fallaron inmediatamente, incapaces de soportar las temperaturas requeridas. El equipo pasó entonces a estereolitografía (SLA), seleccionando High Temp Resin y Form 4L.

"Tras una evaluación exhaustiva, pruebas y varias iteraciones de prototipos, seleccionamos Formlabs High Temp Resin, una resina capaz de soportar tanto el estrés térmico como los requisitos mecánicos de la aplicación."

El sistema de refrigeración se divide en dos secciones: circuito de agua y circuito de aire. Las piezas del circuito de agua deben soportar temperaturas de operación cercanas a 80 °C. Por ello se eligió High Temp Resin, con una temperatura de deflexión por calor (HDT) de 238 °C @ 0,45 MPa — la más alta entre las resinas Formlabs.

High Temp Resin se usó para imprimir en 3D:

• Una entrada personalizada que conecta la bomba centrífuga al tubo sin caída de presión.
• Piezas y ventiladores personalizados para el radiador totalmente personalizado.
• El depósito de vórtice, un sistema totalmente personalizado para extraer aire. Genera un vórtice que separa y elimina las burbujas de aire del fluido, asegurando el rendimiento del circuito.

1. Entrada personalizada impresa en 3D. 2. Camisas de refrigeración del motor. 3. Piezas y ventiladores personalizados. 4. Depósito de vórtice. 5. Placa fría del inversor.

El gran volumen de impresión de la Form 4L permitió al equipo imprimir dos placas y dos colectores en una sola construcción, produciendo efectivamente un radiador en una sola impresión. Tras post-procesar en Form Wash y Form Cure y lijar puntos de unión, ensamblaron las piezas con adhesivo Loctite EA 9497.

Comparado con el radiador del año anterior, el equipo redujo aproximadamente 1.200 g (67% de reducción de peso por radiador). Al tener dos radiadores en el sistema de refrigeración, ahorraron 2,4 kg totales.

"Obtener un resultado tan positivo que nos permitió reducir el peso fue posible solo gracias a la contribución de Formlabs."

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El circuito de refrigeración por aire es un bucle abierto que toma aire de la zona central del vehículo para enfriar la batería y lo expulsa por la parte trasera. El aire enfría cada celda individual mediante pequeñas lengüetas que transfieren calor al flujo de aire. Este sistema tiene requisitos de seguridad específicos según el reglamento Formula SAE: los elementos en contacto con la batería deben ser materiales ignífugos UL-94 V-0. Para cumplir, Race Up Padova seleccionó Flame Retardant Resin.

Flame Retardant Resin es un material especializado certificado UL 94 Blue Card para crear piezas autoextinguibles y libres de halógeno con favorables calificaciones de llama, humo y toxicidad (FST). Estas propiedades permiten imprimir piezas que rinden en entornos con altas temperaturas o fuentes de ignición, como cerca de un sistema de baterías.

"Sin Formlabs, tal innovación no habría sido posible de la misma manera: rápida, fiable y precisa."

Además de High Temp Resin y Flame Retardant Resin, el equipo usa Rigid 10K Resin para moldes de laminado de fibra de carbono y Clear Resin para pruebas y verificación de comportamiento de fluidos. La Form 4L es ágil, con cambios de material rápidos y fáciles, dando acceso a toda la gama de resinas Formlabs para seleccionar el material óptimo para cada aplicación.

Mientras el coche de Team Padova quedó tercero en FS ATA, ya miran mejoras para la siguiente iteración: añadir nervios a piezas para mayor resistencia, optimizar dinámica de fluidos y reducir arrastre. Una de las herramientas principales para iterar: Form 4L y resinas Formlabs.

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