La stampa 3D industriale ottiene un grande risultato nei circuiti Formula Student
La Formula Student è una competizione internazionale tra studenti universitari organizzata per la prima volta negli Stati Uniti nel 1981 dalla Society of Automotive Engineers (SAE). Dal 1998 l’evento viene svolto in Europa. Tali competizioni, che si tengono in vari circuiti d'Europa, USA e Asia, sono molto agguerrite e ciascun team può decidere autonomamente a quali gare partecipare.
Formula Student
La gara più nota è la Formula Student Germany di Hockenheim, a cui partecipano i migliori team del mondo. Oltre ai risultati ottenuti in pista, nella Formula Student vengono presi in considerazione le doti ingegneristiche degli studenti, il costo delle auto e le strategie di marketing di investitori fittizi (fonte: GreenTeam Stoccarda).
Concept e progettazione
L'auto elettrica del GreenTeam è stata progettata e costruita da studenti di varie facoltà di ingegneria dell'Università di Stoccarda. Oggi la Formula Student è un evento preso molto sul serio dai suoi partecipanti. Ideata nei primi anni '80, è oggi diventata una manifestazione che vanta la partecipazione di più di 110 team con motori elettrici e oltre 600 team con veicoli a combustione interna. Questa versione studentesca della Formula 1 sfrutta al massimo tutto ciò che l’ingegneria moderna può offrire, arrivando a sfornare motori fino a 130 cavalli (100Kw) e monoposto che sfiorano i 130 km/h. Oltre alla potenza del motore e alla tenuta di strada, un ruolo fondamentale è giocato dal peso del veicolo che rappresenta un fattore determinante per la performance in pista. Nonostante l'adozione di batterie relativamente pesanti che alimentano quattro motori elettrici a controllo indipendente, la monoposto del GreenTeam pesa solo 178 kg complessivi.
Tale leggerezza deriva da una carrozzeria in materiali compositi e dall'uso intelligente di materiali leggeri per il telaio. "Produrre un veicolo leggero usando componenti in metallo non è così semplice", spiega il responsabile del team di ingegneri di GreenTeam, Benedikt Bauersachs, "perché questi componenti sono soggetti a forze e sollecitazioni notevoli durante la gare, il che rende necessario effettuare simulazioni e calcoli FEA molto dettagliati” Il GreenTeam aveva inizialmente optato per mozzi ruote in alluminio, ma ben presto è apparso evidente che sarebbe stato possibile ridurre ulteriormente il peso del mozzo solo unendo alla riduzione di massa ottimizzata per le sollecitazioni l’utilizzo di un materiale leggero ma ad alto carico di rottura, come il titanio.
La soluzione sta nella produzione additiva
Le leghe in titanio rappresentano una scelta oculata per chi deve realizzare componenti leggeri, robusti e resistenti alla corrosione. Tuttavia, questo genere di metallo è difficile da lavorare e da modellare. Il Green Team ha avuto diversi problemi a trovare uno sponsor in grado di produrre con metodi convenzionali il mozzo ruote ottimizzato. È qui che è entrata in gioco Renishaw la quale, grazie al suo sistema di produzione additiva con polveri di metallo in grado di realizzare componenti geometrici molto complessi, è diventata nuovo sponsor premium del GreenTeam
Strutture di supporto
La maggior parte delle produzioni additive richiede l'utilizzo di strutture di supporto per fissare il pezzo e dissipare il calore, in modo da consentire la creazione, strato dopo strato, delle parti sospese della struttura. I mozzi delle ruote sono stati costruiti utilizzando il sistema di produzione additiva AM250 di Renishaw. La quantità di supporti è stata ridotta al minimo e questi ultimi sono stati facilmente rimossi al termine del processo. L'utilizzo di strutture di supporto può apparire uno spreco, ma bisogna ricordare che nelle normali lavorazioni per asportazione il rapporto fra il materiale necessario per produrre un pezzo finito e gli scarti generati può arrivare a 19:1. Nel caso delle produzioni additive il rapporto si avvicina molto a 1:1 (in questo caso specifico è di 1,12:1).
Partner di soluzioni
Renishaw offre un servizio di revisione di modelli CAD a chiunque sia interessato ad utilizzare i nostri sistemi di fusione laser nelle proprie linee produttive. I vostri componenti verranno esaminati dai tecnici specializzati di Renishaw i quali vi potranno fornire suggerimenti utili e consigli sul design del prodotto, eseguire elaborazioni digitali del modello e creare un componente di prova utilizzando una delle macchine AM250 disponibili in sede. Su richiesta, verranno inoltre forniti rapporti preliminari e di ispezione, insieme a una stima del costo del componente.