Impresión en 3D: Fiat Chrysler se asocia con Fraunhofer IAPT
Una innovación a través de las fronteras de Hamburgo a Turín atrae la atención de los entusiastas de la automoción: Fiat Chrysler Automobiles (FCA) y el Instituto Fraunhofer de Investigación de Tecnologías de Fabricación de Aditivos IAPT desarrollaron conjuntamente un porta-ruedas impreso en 3D con una pinza de freno integrada para un coche deportivo de FCA.
La pieza representa el primer paso hacia la impresión en serie en 3D de los componentes del vehículo FCA. Comentando estos ambiciosos objetivos, Carlo Carcioffi, Jefe de Procesos y Materiales Avanzados de Carrocería, Interiores, Chasis, dice: "Junto con nuestro socio de innovación Fraunhofer IAPT, estamos recortando los costes y el esfuerzo de producción de las piezas clave del vehículo. La transferencia de conocimientos nos ayudará a mejorar la competencia de Fabricación Aditiva en los campos de diseño integrado, materiales y tecnología de procesos en todo el grupo".
Todo incluido: Porta-ruedas con pinza de freno integrada
La colaboración en la investigación de aditivos comenzó con una pregunta audaz: ¿Cómo se puede realizar un sistema de suspensión completo para un coche deportivo utilizando la impresión en 3D? En la actualidad, este sistema todavía consiste en varias partes individuales como el soporte de la rueda, la pinza de freno, incluyendo la hidráulica, y el escudo térmico. En el pasado, estos componentes se fabricaban individualmente y luego se ensamblaban en varios pasos utilizando tornillos, sellos y arandelas para formar un sistema completo y funcional. En definitiva, un proceso complejo, largo y costoso.
"Tuvimos que, junto con el equipo de diseño de la FCA, replantear completamente toda la suspensión de la rueda para conseguir una estructura biónica de una sola pieza que cumpliera todas las funciones del ensamblaje anterior por lo menos igual de bien, absorbiera todas las fuerzas, tuviera un peso optimizado y pudiera ser producida adicionalmente", dice el ingeniero de diseño de la IAPT, Yanik Senkel.
Eco-eficiencia a través de un diseño integral y ligero
El resultado es impresionante: Utilizando la optimización de la topología, el equipo ha desarrollado un prototipo que pesa un 36% menos que las 12 partes individuales del componente fabricado convencionalmente. El diseño biónicamente optimizado reduce enormemente el esfuerzo de montaje, aumenta la resistencia a la fatiga gracias a la construcción más robusta y también debería rendir mejor en términos de ruido, vibración y dureza (NVH). El inteligente diseño integral elimina muchos de los típicos puntos débiles y por lo tanto extiende su vida útil. "El componente demuestra el potencial de la fabricación de aditivos para los coches del futuro", dice Carcioffi con orgullo, "y encima de eso es un verdadero atractivo", añade.
Pero el soporte de rueda impreso en 3D con una pinza de freno integrada, el primero del mundo de este tipo, es sólo el principio: Es el punto de partida de muchos otros proyectos. En numerosos talleres conjuntos, que también abarcaron las áreas de desarrollo de materiales y procesos y de garantía de calidad, se rediseñaron completamente varios componentes de construcción ligera e integral.
"El objetivo general es la reducción de los costes de fabricación, por ejemplo, aumentando significativamente la velocidad de producción", explica Ruben Meuth, Jefe de Desarrollo Comercial de la IAPT de Fraunhofer. "Este proyecto de innovación es un excelente ejemplo de la colaboración entre la industria y la investigación. Este componente muestra cómo la fabricación de aditivos puede implementarse en la producción en serie de coches de lujo y deportivos", resume Meuth.
Pero, ¿qué piezas de vehículos identifica el equipo de cooperación como los próximos candidatos a la impresión en 3D? Los resultados deberían ser emocionantes, afirma Carcioffi con confianza. El experto de la FCA ya está seguro de una cosa: "El proyecto ha demostrado que a través de la Fabricación Aditiva, podemos repensar completamente muchas áreas del automóvil y sentar las bases para futuras innovaciones".
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