FABRICACIÓN ADITIVA AL SERVICIO DEL PROTOTIPADO DE AUTOMOCIÓN - IMPRESIÓN 3D DE POLIAMIDA (SLS)

FABRICACIÓN ADITIVA AL SERVICIO DEL PROTOTIPADO DE AUTOMOCIÓN

fabricacion aditiva al servicio del prototipado de automocion

Durante varios años, ARRK ha patrocinado los proyectos de EPSA (Ecurie Piston Sport Auto) mediante el suministro de piezas personalizadas impresas en 3D y el intercambio de conocimientos.

Fundada en 2002, EPSA es una asociación de estudiantes de ingeniería de la École Centrale de Lyon que participa en el campeonato internacional de automovilismo «Formula Student». Este concurso tiene como objetivo principal formar a los participantes en el diseño de prototipos de muy alto nivel técnico y en el aprendizaje de fenómenos complejos. El concurso es un primer paso real hacia la profesión de ingeniería. Muchos participantes empiezan entonces sus carreras en los sectores de la automoción o la aeronáutica.

DISEÑO DE PROTOTIPOS DE ALTÍSIMO NIVEL TÉCNICO

El equipo de EPSA tiene el objetivo de formar a los estudiantes de ingeniería a través de un proyecto de aplicación que integre todas las etapas del ciclo de la ingeniería. Cada año, la asociación produce un nuevo vehículo para la Formula Student.

Los coches son pequeños monoplazas con cabina abierta y ruedas vistas. Los chasis son tubulares o monocascos y deben cumplir con los estrictos requisitos de medidas. Los coches están propulsados por un motor térmico de hasta 710 cc, con una brida de entrada de 20 mm de diámetro y funcionan con gasolina sin plomo o E85. Una categoría eléctrica también está presente en las distintas competiciones.

De media, los coches pesan entre 180 y 250 kg, y son capaces de pasar de 0 a 100 km/h en menos de 4,5 segundos.

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Prototipo de coche Invictus del equipo EPSA – © EPSA

El último vehículo hasta la fecha se llama Invictus. Es el último vehículo térmico en salir del equipo antes del cambio a eléctrico. Su creación comenzó a finales de 2019. La cancelación de carreras en 2020 le dio al equipo tiempo extra para optimizar su diseño y enfocarse en la aerodinámica del vehículo. Es, por tanto, el primer monoplaza Made In EPSA que cuenta con un spoiler y un alerón delantero de carbono.

“Diseñar y desarrollar un vehículo de la A a la Z es un ejercicio educativo muy completo, muy adictivo, en el que nos complace mucho aprender, experimentar, enriquecernos con los consejos de los expertos y las experiencias de los competidores”.

Jodie RERAT (presidenta de EPSA 2021)

IMPRESIÓN 3D SLS DE UNA PIEZA DE AUTOMÓVIL DE GRAN FORMATO

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SLS Prototipo de piezas automotrices impresas en 3D – © EPSA

Para el proyecto Invictus, ARRK entró en la carrera por la fabricación del plenum (reserva de aire para el motor). Christophe, nuestro ingeniero de ventas, tuvo el placer de apoyar a los estudiantes de ingeniería con sus recomendaciones técnicas, sus comentarios sobre lo que era factible o no (ángulos, volumen de la pieza) y la resistencia de los materiales.

Sobre la base de los archivos CAD y las especificaciones proporcionadas por los estudiantes, la tecnología de impresión 3D SLS (Powder Sintering) se estableció como la solución más adecuada para los requisitos del proyecto.

BENEFICIOS DE LA FABRICACIÓN ADITIVA

La fabricación aditiva SLS (Selective Laser Sintering) permite fabricar a medida piezas muy complejas, que se corresponden exactamente con las necesidades del cliente. La calidad de los materiales también es adecuada para especificaciones exigentes: eficiencia, rendimiento, resistencia mecánica (choques, aceleraciones), resistencia (calor) y limitaciones de costes. El acabado superficial de alta calidad del interior de la cámara permitió limitar en gran medida las caídas de presión.

El lado estético no se ha descuidado ya que ARRK entregó una pieza completa con un acabado de pintura negra, a juego con la carrocería.

Video de la integración de las piezas del prototipo Invictus © EPSA

UN PROYECTO DE APLICACIÓN ENRIQUECE LA FORMACIÓN DE LOS FUTUROS INGENIEROS

Jodie RERAT, presidenta 2021 del equipo EPSA, dice:

“Nuestra asociación con ARRK nos permitió adquirir un sentido de la realidad al trabajar de cerca en la cámara de nuestro vehículo. Tuvimos la oportunidad de visitar el taller de producción de ARRK LCO en Haute-Savoie (74), para descubrir las tecnologías de impresión 3D y adquirir una experiencia concreta de las limitaciones industriales. Por ejemplo, diseñamos una pieza que era demasiado grande para entrar en producción. Con el apoyo de Christophe, Ingeniero de Ventas de ARRK, encontramos la solución para producir nuestra pieza en varios elementos que finalmente ensamblamos. «

En estrecha colaboración con Christophe, los alumnos también realizaron ensayos de carga bajo simulación para validar la resistencia de la pieza a los esfuerzos a los que iba a estar sometida.

Para ARRK, es una experiencia educativa enriquecedora formar a los estudiantes de Centrale Lyon. El placer de compartir se alimenta del entusiasmo de un grupo comprometido y con ganas de aprender.

¡EN CAMINO AL ÉXITO!

Al final, el coche Invictus de EPSA cumplió con los criterios establecidos para el proyecto: 205 kg, 185 km/h de velocidad máxima, 0 a 100 en 3,9 segundos.

Pero, sobre todo, hizo brillar a todos sus diseñadores y sus socios con sus excepcionales resultados en las tres competiciones de Formula Student 2021.

Entre los 800 equipos que participaron en el campeonato (600 en térmica, 200 en eléctrica), incluidos cinco equipos franceses, Invictus batió muchos récords:

– 1er lugar en el evento de Aceleración (recorrer 75 metros en línea recta lo más rápido posible) en Alemania, contra los mejores equipos del mundo y ¡una primicia para EPSA!

– 3° en Aceleración y 2° en Costes (cálculo de coste evaluado más relevante) en Holanda.

– Terminó la carrera de resistencia (corriendo 22 km en dos tandas de 11 km en el mismo circuito que el autocross) en Austria y Alemania, ¡y no es poca cosa!

Prototipo de coche ganador de Formula Estudiantil Alemania 2021 – © EPSA
Prototipo de coche ganador de Formula Estudiantil Alemania 2021 – © EPSA

Este evento insignia es muy duro para los equipos, ya que los prototipos sufren mucho esfuerzo físico durante las carreras y muchos vehículos no llegan a la meta.

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Ecurie Piston Sport Auto 2021 – © EPSA

ARRK se enorgullece de renovar su apoyo en 2022 para la fabricación del primer vehículo 100% eléctrico diseñado por alumnos de EPSA. Un verdadero desafío para este innovador sistema de propulsión que revelará importantes cuestiones científicas y de seguridad.

Sus objetivos de rendimiento: 0 a 100 km/h en 4 segundos y un recorrido de resistencia de 35 minutos seguidos, todo ello con una masa inferior a 250 kg.

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