El automóvil de carreras Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport, que logró la victoria y estableció récords en la clase Time Attack 1 en el 2023 Pikes Peak International Hill Climb (PPIHC) de , presentaba una 3toma de aire del radiador impresa en D conducto producido en 3la 1070 impresora EXT Titan Pellet de D Systems. Airtech, líder en herramientas compuestas impresas en 3D y fabricante de materia prima para pellets, se asoció con el Grupo de innovación de aplicaciones (AIG) de 3D Systems en Colorado Springs para imprimir el conducto con pellets Dahltram de Airtech.
Foto de Larry Chen
La impresión 3D de componentes de uso final para el automóvil definitivamente nos ha brindado una ventaja competitiva.—David Donohue, conductor
Parte delantera del auto de carreras Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport (se quitó el parachoques para mostrar el conducto de admisión impreso en 3D)
Representación CAD del modelo de conducto.
Antecedentes: Construir un mejor auto de carreras
El equipo de carreras de Brumos ha aprovechado la impresión en 3D para mejorar el diseño y la aerodinámica del automóvil desde 2022 mediante el uso de herramientas impresas en 3D para moldes de capas compuestas y piezas de uso final más pequeñas en el automóvil. Sin embargo, hasta este año, el equipo carecía de los medios para producir componentes de una pieza más grandes debido a las limitaciones de escala de sus impresoras 3D internas. En consecuencia, el conducto tuvo que diseñarse en tres piezas con dos particiones estructurales y requería bridas de unión para que las piezas impresas se unieran. El conducto ensamblado, utilizado en la carrera 2022 , cumplió su propósito, pero sufrió grietas por tensión durante las pruebas y la competencia. Estas grietas tenían el potencial de afectar negativamente la eficiencia de enfriamiento y la carga aerodinámica del automóvil y, en casos graves, podrían provocar la falla completa de la pieza. A menudo se requerían reparaciones, como pegado o arreglos de cinta de último momento.
Conducto de admisión del radiador impreso en la impresora EXT 1070 Titan Pellet 3D
Solución: mejoras de Diseño e impresión de formato grande
Para la carrera de 2023 , el piloto David Donohue y Dmitry Orlov de BBI Autosports colaboraron estrechamente para diseñar el nuevo conducto de una pieza más liviano, que incorpora nervaduras de refuerzo, soportes de montaje integrados, bridas de montaje y geometrías revisadas para acomodar el montaje actualizado del divisor soportes y tomas de aire del chasis. Airtech proporcionó a AIG 3D Systems una versión precomercial de sus pellets de resina de poliamida de alto rendimiento reforzados con fibra de carbono. 3D Systems pudo desarrollar rápidamente parámetros de impresión que entregaron una pieza de alta calidad y alta resolución con la resistencia necesaria para la aplicación de uso final.
“La plataforma EXT Titan Pellet era perfecta para la escala, el medioambiente y el Rendimiento”, dijo Gregory Haye, director de fabricación aditiva de Airtech. “Lo suficientemente grande como para hacer este tipo de componentes con un Rendimiento del extrusor lo suficientemente alto como para obtener la mejor unión de Capa , complementado con la cámara y la cama calentadas”.
Con la impresora 3D EXT 1070 Titan Pellet de 3D Systems, el conducto de entrada del radiador del parachoques 32” de ancho x 12” de alto se imprimió correctamente en solo 36 horas. El avanzado extrusor de pellets, la cama de impresión calefaccionada y la cámara calefaccionada de Titan Systems garantizaron un control preciso de la temperatura, lo que resultó en una excelente estabilidad dimensional, precisión y adhesión de Capa , aprovechando el rendimiento de la resina de poliamida reforzada con fibra de carbono Airtech.
“Hill Climb se lleva a cabo en nuestro patio trasero aquí en Colorado Springs, por lo que nos entusiasmó asociarnos con Airtech y el equipo de Brumos Racing en este proyecto”, dijo Clay Guillory, director de AIG para la división EXT Titan Pellet. “El automóvil es una obra de arte y David es un conductor increíblemente hábil. Estoy encantado de haber podido contribuir a su increíble victoria”.
El piloto David Donohue y el auto de carreras Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport.
Resultados: Éxito sin precedentes
El diseño revisado, la elección de los materiales y el enfoque de fabricación avanzada no solo demostraron robustez en las pruebas iniciales y las carreras de calificación, sino que también sobrevivieron a la carrera récord de Donohue por la montaña de Estados Unidos el 25 de junio. Donohue obtuvo el primer lugar en la división de contrarreloj, el cuarto lugar en la general, y rompió el récord del curso de contrarreloj 1 que había establecido anteriormente en 2019 por 20 segundos. Llegó a la cima 14,115' y completó el 12. Recorrido 42millas, con sus asombrosas 156 curvas, en solo 9 minutos, 18.053 segundos.
“La fabricación aditiva permite una línea de tiempo más rápida y un presupuesto más bajo, y en las carreras eso es todo. Creo que hay mucha resistencia en esta industria al uso de la impresión 3D, pero obviamente funciona”, dijo Donohue.
