La reducción de peso es uno de los muchos factores que impulsan la adopción generalizada de tecnologías de fabricación aditiva en la industria de fabricación de automóviles. Para el prototipo del ‘estudio de viabilidad de asientos ultraligeros’ ( ULBS ), la reducción de peso era el objetivo principal, por lo que se deduce que buscaron la impresión 3D.
El estudio fue una colaboración entre varias empresas alemanas de fabricación avanzada y empleó varias técnicas de fabricación diferentes, incluido el devanado de filamentos y múltiples tipos de impresión 3D.
Reducción de peso y velocidad de producción
El ULBS se comercializará para los fabricantes de hipercoches y taxis aéreos donde la reducción de peso es fundamental. Un objetivo secundario del estudio fue demostrar qué tan rápido se podía fabricar el asiento con AM, por lo que su tiempo de respuesta de 7 meses es especialmente digno de mención considerando que siete compañías estaban trabajando juntas en el asiento. El prototipo pesaba poco más de 10 kg, un 20% más ligero que los asientos ligeros comparables. El líder del proyecto ULBS, Stefan Herrmann, dice que no hay asientos en el mercado de menos de 12 kg, y agrega:
“Sin embargo, una comparación directa a menudo no es de manzanas con manzanas, porque los asientos del mercado de accesorios a menudo no incluyen la consola del asiento en la definición de peso. Además, la comodidad del asiento del ULBS es mucho mayor en comparación con los asientos con un peso similar. Los asientos existentes son a menudo asientos de cubo, que pesan incluso menos pero no son tan cómodos, o asientos superdeportivos tradicionales, que pesan mucho más ”.
Fibras continuas impregnadas de resina
Gran parte de la reducción de peso se debe a una estructura de esqueleto de fibra itinerante basada en una tecnología de proceso llamada ‘xFK en 3D’, que es un proceso de bobinado de filamentos . El proceso implica enrollar fibras continuas impregnadas de resina alrededor de clavijas en una ruta calculada determinada por simulaciones generativas. Se utilizó la impresión 3D de aluminio para producir la estructura de clavija para el bobinado. Aunque el devanado de filamentos no es un tipo de impresión 3D, califica como fabricación aditiva ya que solo el 1% de la fibra se desperdicia en el proceso. El resultado es increíblemente ligero y resistente exactamente en los lugares adecuados.
Aquí hay un desglose de todos los procesos de AM utilizados para hacer el prototipo de ULBS:
- Luminarias de posicionamiento impresas en 3D en aluminio
- Estructura del asiento fabricada con xFK en bobinado de fibra 3D
- Cojín del asiento inferior revestido con una funda de espuma PUR impresa en 3D
- Cojines de respaldo impresos en 3D en TPU
- Componentes de moldura impresos en 3D en plástico
- Accesorios de respaldo impresos en 3D en acero inoxidable
Eso es mucha impresión 3D en un solo asiento. Sin embargo, la recompensa es significativa. Si una cápsula UAM (movilidad aérea urbana) tiene todos sus asientos intercambiados por ULBS, su peso podría reducirse lo suficiente para incluir más fácilmente más características de seguridad (como paracaídas). Hemos visto ensamblajes que contienen piezas producidas con diferentes tecnologías de impresión 3D, pero esto lo lleva a otro nivel. Este es un método de fabricación muy eficiente, por lo que es probable que veamos más xFK híbrido en proyectos y flujos de trabajo de impresión 3D / 3D.
Imagen destacada cortesía de csi Verwaltungs GmbH.
