Omitir navegación

Renishaw ha creado un prototipo del morro del vehículo BLOODHOUND Supersonic

BLOODHOUND SSC confía en la experiencia de Renishaw en impresión 3D.

Más allá de la barrera del sonido

El objetivo del proyecto BLOODHOUND no solo es romper la barrera del sonido, sino también convertirse en el primer vehículo terrestre que supere las 1.000 millas por hora (1.609 km/h) - a esta velocidad, podría atravesar 4,5 campos de fútbol a lo largo por segundo.

La mayor parte de la cabina y el morro está fabricada en epoxy reforzada con fibra de carbono. En el intento de batir el récord, el vehículo experimentará una fuerza de arrastre de más de 20.000 kg. Sin embargo, como el morro se encuentra en la ‘zona de máxima exposición', sufrirá una proporción mucho mayor de esta carga; hasta 12.000 kg/m².

Cónico hueco

El fondo de la cajera es de 130 mm, cónico. Si hubiera que mecanizar el morro, para avanzar en profundidad, se necesitaría una herramienta más gruesa para mantener la rigidez, que marca la forma que se puede obtener. Con la fabricación aditiva, aunque deben cumplirse determinadas normas de diseño, hay muchas más posibilidades de fabricar formas nuevas con más facilidad.

Aleación de titanio, material sobrante mínimo

La aleación de titanio Ti-6Al-4V se procesa fácilmente mediante fabricación aditiva, y permite construir formas complejas sin coste adicional. Se tarda lo mismo en procesar materiales inusuales que otros más estandarizados y, dado que solo se consume el material que se necesita, puede ser incluso más rentable de lo previsto. La estructura de panal interna es más compleja que una pared uniforme, pero emplea menos material, por lo que es más económica de fabricar.

Diseño resistente

El panal hexagonal es un diseño intrínsecamente resistente; sería muy difícil fabricarlo por otros métodos en superficies internas. Actualmente, la capacidad de fabricación física supera la capacidad del diseño digital. El software se está mejorando rápidamente para no desaprovechar este potencial de nuevos diseños, ya que se esperan muchos otros nuevos (algunos de los más cualificados), además de métodos repetitivos, como la optimización topológica.

Prototipos completamente funcionales en días

Ingenieros de Renishaw y diseñadores de Bloodhound han colaborado para conseguir formas que reduzcan el peso del morro: los prototipos resultantes se imprimieron poco tiempo después. Lo atractivo de esta cadena de suministro es que no se producen retrasos externos: tradicionalmente, se producirían retrasos para recibir el material correcto (a menudo, con cantidad mínima para pedidos), herramienta, revisión del diseño, y aprobación (si se va a gastar una cantidad significativa de dinero en herramienta, el diseño debe estar aprobado y ‘congelado'). La fabricación aditiva reduce la duración de los ciclos de desarrollo y prototipado de meses a días, por tanto, los ingenieros disponen de más tiempo y los prototipos se fabrican sin inversión adicional. A continuación, se puede probar y perfeccionar el prototipo para añadir nuevas mejoras.

Preparado para producción

Aunque es excelente para prototipos, Renishaw quiere enfatizar que esta tecnología también puede proporcionar soluciones preparadas para producción, de hecho, la utiliza en sus instalaciones para fabricar estructuras para implantes dentales y pilares dentales a medida, así como herramientas de moldes. Las piezas son ‘totalmente compactas', es decir, mejor que las de fundición, superando el 99,5% y adecuadas para diversas aplicaciones. El prensado isostático en caliente (HIP) es un proceso de fabricación muy utilizado para asegurar la densidad y mejorar las propiedades mecánicas del material. Puede emplearse para piezas con diseño forzado al límite.

Desarrollo de materiales

Renishaw cuenta con un equipo dedicado en exclusiva a la investigación y desarrollo de los materiales para generar datos de rendimiento de materiales y garantizar que todos los materiales de Renishaw cumplen o superan el estándar industrial exigido para los métodos tradicionales.

Soluciones inteligentes

Renishaw facilita un servicio de revisión de diseño a cualquiera que considere que los sistemas de fusión láser de Renishaw pueden una solución de producción. Los ingenieros de aplicaciones de Renishaw revisan el componente o ensamblaje y le asesoran sobre el DfM (Diseño para fabricación), procesan digitalmente el modelo, y fabricarán un prototipo del componente en una de sus máquinas AM250 locales. Si lo solicita, se le facilitan informes sobre fabricación e inspección, así como una estimación del coste. Para más información, póngase en
contacto con su oficina local de Renishaw.

Precisión de superficies complejas

Aunque las superficies exteriores del poliedro parecen planas, de hecho, son ligeramente curvas para contribuir a la aerodinámica. Renishaw calibra el láser que fabrica la pieza con una precisión de ± 50 µm sobre la mesa de 250 mm, para reproducir con precisión la geometría del modelo CAD.

Pensamos que la principal ventaja de usar la fabricación aditiva para construir el morro es la capacidad de crear una punta hueca para reducir el peso. Mecanizar este componente con métodos convencionales sería un gran desafío, con muchos compromisos de diseño y una merma de al menos un noventa y cinco por ciento de material bruto.

Dan Johns, BLOODHOUND SSC.

Mapa de presión aerodinámica de Bloodhound

Mapa de presión aerodinámica de BLOODHOUND que muestra la concentración en el morro

Imagen cortesía de BLOODHOUND SSC