Stampa 3D: Fiat Chrysler è partner di Fraunhofer IAPT
Un'innovazione oltre confine, da Amburgo a Torino, attira l'attenzione degli appassionati di automobilismo: Fiat Chrysler Automobiles (FCA) e Fraunhofer Research Institution for Additive Manufacturing Technologies IAPT hanno sviluppato insieme un porta ruota stampato in 3D con pinza freno integrata per una vettura sportiva FCA.
Il pezzo rappresenta il primo passo verso la stampa seriale in 3D dei componenti dei veicoli FCA. Commentando questi ambiziosi obiettivi, Carlo Carcioffi, responsabile dei processi avanzati e dei materiali della carrozzeria, degli interni, del telaio, afferma: "Insieme al nostro partner per l'innovazione Fraunhofer IAPT, stiamo riducendo i costi e lo sforzo di produzione per le parti chiave del veicolo. Il trasferimento di conoscenze ci aiuterà a migliorare la competenza della produzione additiva nei settori della progettazione integrata, dei materiali e della tecnologia di processo in tutto il gruppo".
Tutto compreso: Porta ruota con pinza freno integrata
La collaborazione per la ricerca sugli additivi è iniziata con una domanda audace: Come si può realizzare un sistema completo di sospensioni per un'auto sportiva con la stampa 3D? Attualmente, questo sistema è ancora composto da varie parti individuali come il porta ruota, la pinza del freno, compreso l'impianto idraulico, e lo scudo termico. In passato, questi componenti venivano prodotti singolarmente e poi assemblati in diverse fasi con viti, guarnizioni e rondelle per formare un sistema completo e funzionante. Tutto sommato, un processo complesso, lungo e costoso.
"Abbiamo dovuto, insieme al team di progettazione FCA, ripensare completamente l'intera sospensione della ruota per ottenere una struttura bionica monoblocco che soddisfacesse tutte le funzioni dell'assemblaggio precedente in modo almeno uguale, assorbisse tutte le forze, fosse ottimizzata dal punto di vista del peso e potesse essere prodotta in modo addizionale", afferma il progettista IAPT Yanik Senkel.
Eco-efficienza attraverso un design leggero e integrale
Il risultato è impressionante: Utilizzando l'ottimizzazione della topologia, il team ha sviluppato un prototipo che pesa il 36% in meno rispetto alle 12 singole parti del componente prodotto in modo convenzionale. Il design ottimizzato bionicamente riduce enormemente lo sforzo di assemblaggio, aumenta la resistenza alla fatica grazie alla costruzione più robusta e dovrebbe anche funzionare meglio in termini di rumore, vibrazioni e durezza (NVH). L'intelligente progettazione integrale elimina molti punti deboli tipici e quindi ne prolunga la durata. "Il componente dimostra il potenziale della produzione additiva per le auto del futuro", dice Carcioffi con orgoglio "e, oltre a ciò, è un vero e proprio elemento di attrazione", aggiunge.
Ma il porta ruota stampato in 3D con pinza freno integrata, il primo al mondo nel suo genere, è solo l'inizio: È il punto di partenza per molti altri progetti. In numerose officine comuni, che hanno riguardato anche i settori dello sviluppo dei materiali e dei processi e della garanzia della qualità, sono stati completamente rielaborati diversi componenti in costruzione leggera e integrale.
"L'attenzione generale si concentra sulla riduzione dei costi di produzione, ad esempio, aumentando in modo significativo la velocità di produzione", spiega Ruben Meuth, responsabile del Business Development di Fraunhofer IAPT. "Questo progetto di innovazione è un eccellente esempio di collaborazione tra industria e ricerca". Questo componente dimostra come la produzione additiva possa essere implementata nella produzione in serie di automobili di lusso e sportive", riassume Meuth.
Ma quali sono le parti del veicolo che il team di cooperazione identifica come prossimi candidati alla stampa 3D? I risultati dovrebbero essere entusiasmanti, afferma fiducioso Carcioffi. L'esperto FCA è già certo di una cosa: "Il progetto ha dimostrato che attraverso la Additive Manufacturing possiamo ripensare completamente molti settori dell'automobile e porre le basi per le future innovazioni".
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