Smart Manufacturing. Driven by Agility, Defined by Quality.

In che modo la stampa 3D e Windform SP aiutano a ottimizzare i risultati delle gare di Formula SAE con la coppa dell'olio in stampa 3D

CRP USA ha continuato a collaborare con il team Formula Motorsport dell'Università di Victoria per la realizzazione di una versione aggiornata della coppa dell'olio 2019. CRP USA l'ha prodotta utilizzando la tecnologia di stampa 3D e il composito Windform SP. La coppa dell'olio in stampa 3D è stata portata in pista.

MOTORSPORT CASE STUDY
Il progetto in breve
Sfida
Costruzione di una versione aggiornata delle ultime coppe dell'olio, più robusta e in grado di migliorare le prestazioni dell'auto di Formula SAE
Tecnologia
SLS
Materiale
Windform SP, Windform XT 2.0
Risultato
Coppa dell'olio pienamente funzionale per le gare di Formula SAE
Galleria
Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018
Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018

Le coppe dell’olio dei veicoli del 2016, 2017 e 2018 sono state stampate utilizzando il materiale composito al carbonio Windform® XT 2.0.

Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018
Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018

Ha funzionato in modo “sorprendente” (testuali parole) sull’auto da corsa del 2016 e del 2017, in quanto le coppe dell’olio in stampa 3D hanno consentito al team UVic di abbassare notevolmente il motore. La riduzione del baricentro complessivo dei veicoli ha permesso di migliorare le prestazioni dell’auto.

Fase di allestimento della coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria nella versione 2016
Fase di allestimento della coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria nella versione 2016

L’impiego della tecnologia di sinterizzazione laser ha permesso al team UVic Formula Motorsport di creare anche una geometria più complessa grazie alla facilità di produzione. Ciò ha permesso al team di integrare deflettori nella coppa, eliminando così le possibili carenze di olio in curva.

Tuttavia, durante una giornata di prove con il veicolo 2018, il motore si è surriscaldato provocando l’aumento della temperatura dell’olio oltre i limiti previsti per la coppa. Durante l’ispezione effettuata in seguito è emerso che le superfici a parete sottile erano deformate in modo significativo, infatti le pareti del deflettore della coppa si erano notevolmente deformate e una delle sezioni della flangia di accoppiamento era stata trascinata nella coppa con conseguente copioso trafilamento.

Per il veicolo 2019 il team ha deciso quindi di vagliare l’intera gamma di materiali Windform® TOP-LINE ad altre prestazioni disponibili presso CRP USA, scegliendo poi il materiale composito caricato con carbonio Windform® SP in virtù del suo punto di fusione più elevato rispetto a Windform® XT 2.0. Nonostante ciò, per ridurre il rischio di guasti durante le prove o, peggio ancora, durante la gara, il team ha aumentato lo spessore della flangia di accoppiamento per ottenere una superficie vasta su cui collocare una flangia di pressione in alluminio.

Per risolvere il problema delle deformazioni delle pareti del deflettore a causa dell’elevato calore, il team UVic Formula Motorsport le ha ridotte a un’unica parete centrale situata intorno al punto di raccolta dell’olio. Ha inoltre aggiunto una grande barra di supporto sulla sommità della parete per non dover aumentare lo spessore dell’intera parete.

Il risultato delle modifiche ha portato a una coppa dell’olio più resistente.

Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018
Coppa dell'olio in stampa 3D in Windform XT 2.0. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria 2017-2018

Collettore di aspirazione in stampa 3D

Il collettore di aspirazione è un componente che il team UVic Formula Motorsport ha fatto stampare a CRP USA sin dal veicolo UV16. Utilizzando il materiale Windform® XT 2.0 come nelle coppe dell’olio UV16, UV17 e UV18 e il materiale Windform® SP utilizzato nella stagione 2019 il team è in grado di progettare un collettore di aspirazione che soddisfa tutti i suoi requisiti progettuali. 

Per la gara, UVic Formula Motorsport deve installare all’ingresso dell’aspirazione un limitatore da 20 mm per contenere la potenza del propulsore entro una soglia sicura per piloti e personale in pista. Per superare questo vincolo, il collettore di aspirazione è stato ottimizzato tramite un software di simulazione motore che ne ha definito le dimensioni ideali per raggiungere le prestazioni massime. Grazie alla tecnologia di sinterizzazione laser (SLS) di CRP USA e alla nostra gamma proprietaria di compositi Windform®, la flessibilità nella realizzazione dell’impianto di aspirazione del team UVic si è spinta ben oltre i limiti dei metodi convenzionali come saldatura e lavorazione meccanica. SLS e Windform® consentono geometrie più compatte e complesse, mantenendo leggerezza e rigidità nonostante pareti spesse solo da 2.5 a 3.0 mm.

Tra gli elementi di maggior rilievo non realizzabili con tecnologie tradizionali figurano i cornetti di aspirazione centrati in modo uniforme, la geometria interna compatta e le sedi degli iniettori perfettamente integrate.

Il team UVic Formula Motorsport: «Con la tecnologia della sinterizzazione laser e i materiali compositi Windform® TOP-LINE di CRP USA a disposizione del nostro team di ingegneri, siamo in grado di progettare componenti complessi che non sarebbero stati possibili prima».

Collettore di aspirazione in stampa 3D. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria nella versione 2019
Collettore di aspirazione in stampa 3D. Auto da corsa di Formula SAE dell'Università di Victoria nella versione 2019
"Con la tecnologia della sinterizzazione laser e i materiali compositi Windform® TOP-LINE di CRP USA a disposizione del nostro team di ingegneri, siamo in grado di progettare parti complesse che non sarebbero state possibili prima."
Team UVic Formula Motorsport
Devi realizzare parti per applicazioni complesse e altamente esigenti?
Parla con i nostri ingegneri e scopri come i materiali Windform possono soddisfare le specifiche più esigenti.