Escaneado e impresión 3D para desarrollar el superdeportivo Arrinera Hussarya

Redacción
Lunes, 31 Julio 2017
Escaneado e impresión 3D para desarrollar el superdeportivo Arrinera Hussarya - impresoras 3D

Los superdeportivos polacos Arrinera Hussarya se construyen desde cero, todas las partes de la carrocería, el motor y el interior, a pesar del hecho de que a menudo utilizan tecnologías probadas, se rediseñan no sólo para satisfacer todos los requisitos sino también para representar la estética digna de un superdeportivo.

Rediseñar un superdeportivo no sólo es un proceso muy lento, sino también extremadamente costoso. Los ingenieros de Arrinera han buscado muchas formas de acelerar el desarrollo y reducir los costos, hasta que finalmente decidieron utilizar la ingeniería inversa, que es el proceso de reconstrucción de la documentación técnica de un elemento existente para rediseñarlo.

Mediante la utilización de un escáner profesional SMARTTECH 3D, los ingenieros que trabajan en el superdeportivo ganaron la capacidad de obtener rápidamente información completa sobre la geometría de las piezas del coche. Un excelente ejemplo de las capacidades de la tecnología de escaneo 3D es el proceso de diseño y fabricación de una carcasa de embrague.

No es ningún secreto que un embrague deportivo se somete a presiones completamente diferentes a las de un embrague normal que se emplea en un coche estándar. Un par de 810 Nm requiere el uso no sólo de un diseño eficaz sino también ligero del embrague. El escáner 3D posibilitó la obtención de la documentación técnica de una carcasa ya presente en el mercado y su rediseño en el software CAD para instalarlos en los soportes de fijación en la estructura del vehículo.

Se utilizó un escáner 3D MICRON3D verde con un detector de 10 megapíxeles para una medición precisa. Según indica la empresa, la tecnología basada en la luz LED verde permite que las mediciones alcancen un 30% de mejores resultados que cuando se utilizan escáneres 3D de luz blanca. Con un campo de visión de 800 x 600 mm, el escáner 3D obtiene una nube de puntos que representa la forma escaneada con una precisión de 0,084 mm.

 

Los escáneres SMARTTECH 3D se calibran permanentemente en su volumen de medición. Esta solución asegura que el usuario pueda trabajar sin necesidad de calibrar el dispositivo. No sólo ahorra tiempo, sino que también elimina el problema de la calibración que influye en la precisión. El escaner MICRON3D de luz verde está metrológicamente certificado de acuerdo con la norma alemana VDI/VDE 2634 proporcionando a Arrinera la confianza en que el error de medida no excederá los valores dados en la certificación del equipo.

La medición realizada por un escáner SMARTTECH 3D se basa en la proyección de patrones sobre la superficie medida. Los patrones se deforman dependiendo de la curvatura y son registrados por un detector integrado en el cabezal de medición. La imagen del detector se convierte en una nube de puntos gracias a un algoritmo de software especial. Cada uno de los puntos contiene información sobre la geometría descrita en coordenadas XYZ, que después del post-procesado puede usarse para el control de calidad o -como en el caso Arrinera- para rediseñar.

La carcasa del embrague se escaneó por ambos lados, lo que permitió obtener dos nubes de puntos. Para cada nube de puntos había seis mediciones individuales. Después, la nube de puntos se convierte en una malla triangular. Para Arrinera se eligió el formato STL, que es el formato más popular para las mallas triangulares debido a su compatibilidad con impresoras 3D y fresadoras. Arrinera realizó y ajustó el modelo CAD y luego lo envió al software que controlaba una máquina CNC. La exploración en 3D no sólo redujo la presión sobre el presupuesto de la empresa, sino que también permitió la fabricación de una pieza delicada.

Tener un modelo CAD de un elemento dado permite el uso de la tecnología de impresión 3D para el prototipado rápido. Arrinera eligió la solución de una empresa con sede en Poznan, OMNI3D, cuyo producto estrella es crear impresiones 3D en gran formato con la tecnología FFF.

El equipo se utilizó para la creación de prototipos rápidos. El proceso de diseño requiere la mejora continua de las piezas y por lo tanto la producción de no uno, sino varios prototipos de cualquier parte. Realizar todo lo anterior con métodos tradicionales consume mucho tiempo e implica altos costos de producción.

OMNI3D imprimió para Arrinera piezas tales como carcasas del espejo y tomas de aire en escala 1: 1. Esto permitió al fabricante  no sólo el rápido prototipado, sino también la utilización de las piezas fabricadas en ABS. Gracias al uso de la impresora 3D, Arrinera ha podido reducir el peso de componentes, lo que es especialmente importante en un superdeportivo donde el peso es uno de los factores cruciales para decidir si se instala un elemento en particular.

Diseñar y construir el primer coche de carreras no es sólo una cuestión de ingeniería, sino también un desafío financiero. Las tecnologías 3D proporcionan tanto el ahorro en costes como la precisión requerida durante la adquisición de datos, prototipos y ajustes de producción. Arrinera, gracias al uso de las tecnologías 3D, fue capaz de acelerar significativamente el proceso de prototipado y reducir el tiempo requerido para su producción.

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Aplicación: Automoción