La versatilità e le proprietà meccaniche dei componenti funzionali realizzati nei materiali Windform (creati dal service italiano di stampa 3D professionale CRP Technology) sono riconosciute da specialisti e addetti ai lavori.
Uno degli ultimi esempi arriva dal mondo della Formula SAE. Luke Wooldridge, Powertrain Lead di UVic Formula Racing dell'Università di Victoria, Canada, afferma: “Da anni la giuria tecnica della Formula SAE mostra interesse per le parti realizzate da CRP USA in stampa 3D per la nostra auto da corsa”.
La partnership tra il service americano di stampa 3D professionale CRP USA e UVic Formula Racing è in corso da tempo, e riguarda la produzione di diversi componenti race-ready, tra cui il volante e gli elementi del sistema di lubrificazione del motore, che sono diventati parte integrante della vettura da gara. Guardiamo alcune di queste applicazioni più nel dettaglio.
Vaschetta di raccolta olio e acqua
Il team UVic ha progettato le nuove vaschette per la raccolta dell’olio e dell’acqua per integrarsi meglio con la struttura della scocca.
Questi componenti sono stati realizzati in Windform SP, uno dei compositi caricati in fibra di carbonio della gamma di materiali Windform per la stampa 3D professionale.
Il Windform SP ha resistito particolarmente bene al calore elevato dell’olio e del refrigerante. Luke Wooldridge afferma: "Nessun danno significativo è stato notato su entrambi i moduli con la temperatura del refrigerante dell’acqua che ha raggiunto ~ 125°C e l’olio che ha raggiunto ~ 150°C”.
Volante
Il team ha inoltre realizzato un nuovo frontalino per il volante, da utilizzare con pulsanti di controllo migliorati. Il frontalino è stato realizzato in Windform XT 2.0, un altro composito caricato con fibra di carbonio della gamma Windform.
Luke Wooldridge aggiunge: “Abbiamo delle stampanti interne ma è impossibile paragonare i pezzi stampati da noi con questa parte realizzata in Windform. Necessitavamo che il forntalino avesse una resistenza al calore, impatto e luce solare diretta che solo il Windform XT 2.0 ci ha garantito.”
Parti in Windform realizzate in passato e presenti sulla macchina 2023
Sempre in riferimento al gruppo propulsore della vettura da corsa, CRP USA ha nel corso degli anni supportato il team UVic nello sviluppo e realizzazione di varie iterazioni della coppa dell’olio; ogni iterazione è stata realizzata in Windform SP per la sua resistenza agli urti e alle alte temperature.
“La flessibilità del processo di produzione di stampa 3D ci ha permesso di realizzare una coppa dell’olio dall’altezza complessiva ridotta, e di incorporare caratteristiche anti-slittamento - come sportelli deflettori unidirezionali - direttamente nella stampa 3D”, afferma Luke Wooldridge.
La riduzione dell’altezza complessiva ha consentito al team di abbassare la posizione del motore nel telaio; in questo modo la distribuzione del peso della vettura si è abbassata, e le prestazioni dinamiche in pista sono migliorate.
Inoltre, CRP USA ha stampato un raccoglitore dell’olio personalizzato da abbinare al design della coppa dell’olio, realizzato in Windform SP.
Per quanto riguarda il volante, Luke Wooldridge specifica: “CRP USA ci ha aiutato immensamente con il volante, che è diventato un elemento centrale della nostra auto da corsa, soprattutto durante le presentazioni officiali, dove possiamo far passare di mano in mano il volante e sppiegare l’espreinza sul campo.”
Il corpo principale del volante è in Windform XT 2.0, mentre le impugnature sono state realizzate in Windform RL, l’elastomero termoplastico della gamma di materiali Windform.
Collettore
Il collettore è stato costruito da CRP USA nel 2019 nel materiale Windform XT 2.0. Da allora il componente ha resistito incredibilmente bene, durando 4 stagioni.
Luke aggiunge: “Durante la gara il blocco motore ha raggiunto la temperature di 125°C e non abbiamo riscontrato distorsioni o deformazioni sulla superficie di accoppiamento tra la testata del cilindro e il collettore. Questa stabilità termica è fondamentale per l’affidabilità della nostra vettura in quanto qualsiasi deformazione su questa superficie potrebbe portare a una catastrofica perdita di aspirazione che ci metterebbe fuori gara.”
Il team UVic Formula Racing ha recentemente riprogettato il collettore per renderlo più grande e avere una geometria più ottimizzata per il flusso d’aria nel motore. Questo nuovo componente è stato costruito in Windform XT 2.0.
Riguardo ad alcune caratteristiche ingegneristiche del nuovo design del collettore, Luke afferma: “Grazie alle capacità produttive di CRP USA, siamo stati in grado di aumentare drasticamente le dimensioni complessive, da un volume di 1,41 L a 4,24 L, pur mantenendo la necessaria risoluzione di stampa per le superfici di tenuta e per montare il sensore direttamente nel collettore senza bisogno di intervenire in post-produzione. Questo collettore più ampio ci ha permesso di passare da canali di aspirazione curvi a dritti, migliorando durante la simulazione l’efficienza del nostro flusso d'aria del 100%”.
Si prevede di rendere operativo il nuovo impianto nelle prossime settimane.
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12 settembre 2023
