Individualizar, integrar e innovar: el proyecto en alianza con 3i-PRINT resalta el potencial de la impresión 3D industrial
Krailling, Alemania - Altair, APWORKS, csi entwicklungstechnik, EOS GmbH, GERG y Heraeus han utilizado la estructura delantera de un clásico VW Caddy para demostrar todo el potencial de la impresión 3D industrial dentro de la industria del automóvil. La estructura es muy ligera, estable y, al mismo tiempo, presenta un alto grado de integración funcional. En este proyecto de desarrollo conjunto conocido como 3i-PRINT, las empresas involucradas cubrieron cada paso de desarrollo del proceso, desde el diseño, la simulación, la optimización y la fabricación hasta la post producción de la pieza. Desde el diseño conceptual hasta el vehículo final, el proyecto se completó en sólo nueve meses.
Valor de la manufactura aditiva para la industria automotriz
Conduciendo la innovación, impactando procesos decisivos de desarrollo en los próximos años, la impresión 3D industrial, también conocida como manufactura aditiva, desempeñará un papel integral en la manufactura a gran escala. La tecnología ya se está desplegando en una amplia gama de industrias. La evolución constante de las técnicas de producción y diseño con manufactura aditiva hará que la tecnología sea aún más rentable y eficiente en el futuro. En otras palabras, el uso de la impresión 3D industrial seguirá creciendo - también en la industria automotriz. Con el fin de impulsar la innovación y de forma decisiva los procesos de desarrollo, es esencial explorar todas las posibilidades en los campos de diseño y manufactura aditiva de hoy.
La verdadera proposición de valor de la manufactura aditiva en la ingeniería automotriz sólo puede realizarse con consideraciones que van más allá de la mecánica estructural y la construcción ligera. Esta integración funcional -implementar tantas características técnicas como sea posible con el menor número posible de componentes con el consiguiente valor añadido - es una ventaja clave adicional que hace que el uso de la impresión 3D sea lucrativo para la industria automotriz. Con el concepto VW Caddy, el proyecto 3i-PRINT pretende demostrar las posibilidades tecnológicas futuras.
Diseño orgánico para estructuras de carga
En vista de la creciente tendencia hacia la electrificación en el sector automovilístico, por ejemplo de la transmisión y actuadores, el manejo de transmisión de calor, así como la reducción del espacio de diseño y el peso total, fueron puntos cruciales en el diseño de la sección frontal. Por otra parte, los requisitos estructurales relacionados con la seguridad del vehículo, el rendimiento y la comodidad que se deben abordar.
Por consiguiente, las partes del frente fabricado aditivamente son estructuras importantes que incluyen detalles para el enfriamiento activo y pasivo, por ejemplo con un flujo de aire canalizado para enfriar baterías y sistemas de frenos. Además, las funciones relacionadas con la gestión del calor, la seguridad pasiva y el almacenamiento de fluidos se han integrado en el diseño orgánico de carga del módulo frontal. Un ejemplo para la integración de funciones adicionales en la estructura es el depósito de solución de la fuente, que podría ser integrado en la estructura del extremo delantero al conducir la optimización de la topología.
Experiencia combinada a lo largo de la cadena de proceso
Con estos objetivos en mente, los expertos del despacho csi entwicklungstechnik comenzaron a diseñar, desarrollar y construir la estructura de la parte delantera. Csi desarrolla módulos de alta calidad para carrocerías de vehículos, interiores y exteriores para fabricantes y proveedores del sector automotriz. GERG es una empresa de soluciones innovadoras en el área de prototipos y series de pequeña escala para las industrias automotriz y aeroespacial. En este proyecto GERG se encargó de conectar los componentes de manufactura aditiva y la creación del marco final. Con su enfoque en el desarrollo y la amplia aplicación de la tecnología de simulación para sintetizar, optimizar diseños y procesos, las soluciones de software de Altair fueron utilizadas para diseñar, optimizar, simular y desarrollar la estructura.
Después de la exitosa simulación y diseño del concepto, APWORKS se encargó del dimensionamiento final de los componentes para la impresión 3D. APWORKS aportó su conocimiento de la preparación de la impresión y manejó de manufactura aditiva de las piezas estructurales. Como subsidiaria de Airbus, la compañía está muy familiarizada con los procesos de fabricación de vanguardia y permite a diversas industrias implementar los conceptos de mejores prácticas del sector aeroespacial. Cuando se imprime la parte delantera, APWORKS se basó en un sistema desarrollado por EOS, empresa líder de tecnología en el campo de la impresión 3D industrial de metales y polímeros. El especialista en polvo de metal Heraeus suministró y calificó la aleación de aluminio de alta resistencia Scalmalloy®, desarrollada por APWORKS, para fabricar los componentes. APWORKS facilito el soporte para el proceso de impresión desarrollando los conjuntos de parámetros de impresión ideales para el sistema EOS M 400. Gracias al uso combinado de manufactura aditiva y el material, el proyecto demuestra con éxito las posibilidades de integración funcional que los métodos tradicionales de fabricación no pueden ofrecer.
El proyecto 3i-PRINT, un foro para conceptos de prototipo innovadores
Iniciado por csi entwicklungstechnik, el proyecto 3i-PRINT actúa como una plataforma de ingeniería ágil para la investigación y el desarrollo, que permite conceptos de prototipo innovadores. La idea se basa en el uso de nuevas herramientas y métodos de manufactura incluyendo la impresión 3D industrial. El objetivo del proyecto es demostrar y aprovechar al máximo el potencial de los métodos de fabricación de vanguardia. El proyecto 3i-PRINT es una plataforma abierta para la colaboración que rápidamente permite la implementación de nuevas ideas.
Stefan Herrmann, responsable del diseño en aligeramiento dentro del cuerpo en el equipo blanco en csi, menciona: "Estamos orgullosos de presentar al VW Caddy con una nueva y estructura frontal impresa en 3D. El contraste entre antiguo y nuevo demuestra de manera impresionante el potencial que ofrece la impresión 3D y la integración funcional, particularmente para la industria automotriz”. Y continúa: "También quisiera destacar la ruta ágil y eficiente en el tiempo desde la idea inicial hasta el vehículo totalmente convertido, que se terminó en sólo nueve meses. Cada una de las empresas participantes es un líder en su campo. La colaboración sobresaliente y la experiencia combinada ha hecho que el proyecto 3i-PRINT sea un rotundo éxito”.
Entre otros eventos, el VW Caddy se muestra en los eventos Converge 2017en Essen y el formnext 2017 en Frankfurt.
Fuente: Altair
Acerca de Altair
Altair se centra en el desarrollo y la amplia aplicación de la tecnología de simulación para sintetizar y optimizar diseños, procesos y decisiones para mejorar el rendimiento empresarial. Altair, con más de 2.600 empleados, tiene su sede en Troy, Michigan, Estados Unidos y opera 67 oficinas en 23 países. Hoy en día, Altair atiende a más de 5.000 clientes corporativos a través de amplios segmentos de la industria. Para obtener más información, visite www.altair.com
Información sobre AIRBUS APWORKS GmbH:
Como filial 100% de Airbus, AIRBUS APWORKS GmbH hace que las tecnologías aeroespaciales probadas sean accesibles en muchas industrias diferentes. Centrándose en la impresión 3D de metal (Manufactura aditiva), la empresa cubre toda la cadena de valor, desde el diseño optimizado de componentes y piezas hasta la elección de materiales adecuados, desde la creación de prototipos hasta la producción en serie calificada. Los clientes en robótica, ingeniería mecánica, automoción, tecnología médica y aeroespacial se benefician de partes funcionalmente integradas y optimizadas con peso y tiempo de entrega reducidos. La impresión 3D también permite geometrías mucho más complejas de lo que era posible anteriormente. AIRBUS APWORKS GmbH se encuentra en el campus de Ludwig Bölkow en el sur de Múnich desde el año 2013. http://www.apworks.de/es/ Acerca de csi entwicklungstechnik GmbH
csi entwicklungstechnik GmbH es un socio de desarrollo de la industria del automóvil, emplea a cerca de 600 personas y tiene su sede en Neckarsulm, Alemania. Otras sucursales se encuentran en Ingolstadt, Sindelfingen, Munich, Wolfsburg, Zwickau, Weissach y Winterberg (ALU-CAR). Los principales fabricantes de automóviles y numerosos proveedores de sistemas se basan en el know how de csi durante el desarrollo de módulos completos para superficies (strak), cuerpo-en-blanco, exterior, interior y electrónica. Centrado en el proceso de desarrollo de productos de la industria automotriz, los equipos de csi entwicklungstechnik también apoyan a sus clientes con servicios de consultoría, formación inicial y continua en csi academy, así como la gestión de proyectos. El objetivo es asegurar una transparencia constante, que abarque todas las fases del desarrollo. www.csi-online.de
Acerca de EOS
EOS es el proveedor líder mundial de tecnología en el campo de la impresión 3D industrial de metales y polímeros. Formada en 1989, la compañía independiente es pionera e innovadora para soluciones integrales en la fabricación aditiva. Su cartera de productos de sistemas EOS, materiales y parámetros de proceso ofrece a los clientes ventajas competitivas cruciales en términos de calidad de los productos y la sostenibilidad económica a largo plazo de sus procesos de fabricación. www.eos.info Acerca de Modell- und Formenbau Blasius Gerg GmbH
Gerg fabrica componentes y ensamblajes como prototipos o en pequeñas series para las industrias del automóvil y del automovilismo, así como componentes de precisión para la tecnología aeroespacial y médica. Gracias a nuestra enorme capacidad de producción interna, nuestros clientes obtienen productos complejos de alta calidad desde una única fuente: ingeniería de procesos, mecanizado, estructuras ligeras CFK, fusión láser, tecnología de iluminación, recubrimiento, soldadura láser, ensamblaje e inspección final. Materializamos ideas. www.gerg.de/en/ Acerca de Heraeus
Heraeus, el grupo de tecnología con sede en Hanau, Alemania, es una compañía familiar internacional líder formada en 1851. Con experiencia, un enfoque en innovaciones, excelencia operacional y liderazgo empresarial, nos esforzamos por mejorar continuamente los negocios de nuestros clientes alrededor del mundo. Creamos soluciones de alta calidad para nuestros clientes y reforzamos su competitividad a largo plazo combinando la experiencia material con el conocimiento tecnológico. www.heraeus.com
