Motorsports, Performance Racing e impressão 3D:uma entrevista com Revannth Murugesan da Carbon Performance

O mundo das corridas de desempenho e dos esportes motorizados é definido pela inovação. Onde desempenho e velocidade são critérios principais, manter a excelência em engenharia é crucial. Como tal, o setor está cada vez mais buscando tecnologias como manufatura aditiva para impulsionar a inovação.

Uma empresa que está alavancando esse desenvolvimento é a Carbon Performance, uma startup sediada no Reino Unido que fabrica componentes de alto desempenho usando manufatura aditiva. Usando tecnologias de IA e blockchain, além de AM, a empresa tem como objetivo fornecer a próxima geração de componentes automotivos inteligentes.

Conversamos com o Diretor Executivo da Carbon Performance, Revannth Murugesan, para explorar os benefícios da manufatura aditiva para corridas de alto desempenho e o status atual da AM na indústria.



Você poderia me falar um pouco sobre o desempenho do carbono?

Carbon Performance é a primeira marca de varejo de tecnologia automotiva do mundo construída inteiramente em torno da manufatura aditiva. Em essência, nosso objetivo é preencher a lacuna entre as tecnologias de manufatura aditiva e o mercado consumidor.

Usando AM, projetamos e fabricamos componentes de alto desempenho, como montantes de suspensão e pinças de freio, para a indústria automotiva.

Embora haja muitas coisas que você pode fazer com a manufatura aditiva, da prototipagem à manufatura, muitos dos benefícios não alcançaram diretamente os consumidores finais. Claro, há desafios em tentar preencher essa lacuna, e é aí que entra o desempenho do carbono.




Qual é a visão por trás do Carbon Performance?

Já há algum tempo na indústria automotiva, entendemos que as emissões globais de carbono estão em um nível mais alto. Estamos tentando resolver esse problema ambiental na indústria automotiva e resolver as ineficiências dos próprios componentes usando inteligência artificial e impressão 3D.

Portanto, nosso objetivo final é duplo:1) reduzir o impacto da manufatura no meio ambiente e 2) trazer de volta a manufatura para o Reino Unido.

Quais os benefícios que a manufatura aditiva traz para as corridas de alto desempenho?

Em primeiro lugar, eu diria que a manufatura aditiva melhora o desempenho.

Vejamos os componentes da suspensão como exemplo. Com a manufatura tradicional, os fabricantes pegariam um bloco de metal e cortariam o material para obter a forma final. Em contraste, usando a manufatura aditiva, nossos componentes de suspensão são 25% mais leves. Isso melhora a massa não suspensa de um carro, o que literalmente se traduz em melhor desempenho.

Neste momento, temos de oito a dez por cento de desperdício de material, mas pretendemos reduzir para zero por cento, o que é um grande desafio. Em segundo lugar, a manufatura aditiva pode melhorar a eficiência do combustível. Com nossos clientes de alto desempenho, podemos demonstrar isso em termos de números. Por exemplo, podemos realmente fazer um carro andar seis segundos mais rápido ao longo de 80 voltas. Em corridas de desempenho, uma margem desse tipo é enorme.

Com a vasta experiência que você tem no setor, como você viu a evolução da manufatura aditiva ao longo dos anos?

Eu tinha 14 ou 15 anos quando comprei minha primeira impressora 3D. Naquela época, a indústria era muito anterior à atual em termos de impressão 3D. Por exemplo, as opções de materiais eram muito limitadas. O ABS era um luxo naquela época!

Eu vi a indústria crescer da impressão 3D de mesa à manufatura aditiva industrial com SLA, SLS e, claro, impressão 3D de metal. Isso é muito encorajador.

A indústria está crescendo rapidamente:cerca de 38% CAGR. Passou de um punhado de fabricantes de impressoras 3D para milhares de fabricantes, bureaus de serviços, consultorias de negócios e fornecedores de materiais. O ecossistema está claramente evoluindo.

O que estamos tentando fazer com o Carbon Performance é levar a indústria ao seu limite e trazer produtos de consumo ao mercado, em vez de limitar a tecnologia a aplicações especializadas. É exatamente aí que a indústria está agora.

Você poderia expandir como está usando ferramentas de design e otimização generativas e quais benefícios elas trazem para o processo de produção?

O design generativo ainda está em seus estágios iniciais. Na verdade, há apenas um pequeno número de empresas que oferecem isso.

Dito isto, utilizamos tecnologias como o design generativo para trazer novos produtos ao mercado. O software de design generativo, por exemplo, nos ajuda a encontrar soluções radicais. Em essência, estamos tentando tornar nossos produtos pelo menos 40% mais leves.

Portanto, usamos ferramentas de design generativo, retículo e otimização de topologia para reduzir o peso dos componentes e melhorar seu desempenho.




Você também está usando IA e blockchain. Você poderia explicar como a Carbon Performance usa essas tecnologias em conjunto com a impressão 3D?

Em primeiro lugar, é importante dizer que a inteligência artificial é muitas vezes mal compreendida:não é uma tecnologia única, mas sim um termo genérico para uma gama de tecnologias. O design generativo é na verdade um tipo de inteligência artificial porque os designs são gerados usando inteligência de máquina.

Estamos atualmente no meio do desenvolvimento de nosso próprio software de design generativo, que planejamos concluir em 2020. Será o segundo software de design generativo do Reino Unido.

Blockchain cobre o lado da segurança das coisas, o que eu acho extremamente importante. A proteção de IP e direitos autorais / marcas registradas são questões fundamentais, já que teoricamente qualquer um pode obter seus arquivos STL e imprimi-los. É aí que o mercado de impressão 3D está atualmente. Precisamos de algo que acrescente esse nível adicional de segurança.

Nosso uso de blockchain está atualmente em fase beta. Assim, por exemplo, podemos pegar um arquivo STL e distribuí-lo a parceiros confiáveis ​​em todo o mundo, digamos na Ásia ou na América do Norte. Esses parceiros têm uma chave de 16 dígitos e somente eles podem acessar o arquivo. Ninguém mais pode acessar o referido arquivo ou baixá-lo. É aí que entra o blockchain.

O conceito de blockchain para impressão 3D é, reconhecidamente, ainda muito cedo, especialmente quando se trata dos tamanhos de arquivo com os quais você pode trabalhar. Estou esperando provavelmente 5 a 10 anos para que a tecnologia blockchain evolua para uma plataforma de armazenamento decente como o iCloud.






Você mencionou a importância da segurança. Você poderia expandir isso?

Absolutamente.

Vamos comparar a AM à manufatura tradicional, onde existem designs de marca registrada e com direitos autorais. Com AM, você tem um software de código aberto onde qualquer pessoa pode produzir um design. Você modifica o design do arquivo várias vezes. Potencialmente, poderíamos passar meses projetando um componente e outra pessoa poderia obter o arquivo STL e reivindicar a propriedade dele.

A segurança é a parte mais essencial do processo de impressão 3D. E não é apenas uma questão de propriedade. Produtos falsificados podem representar um problema real, especialmente na indústria automotiva.

Quando produzimos pinças de freio, por exemplo, o que aconteceria se outra pessoa obtivesse os arquivos STL e produzisse uma versão falsificada? Aqui, é uma questão de desempenho e também de segurança. O produto pode falhar, e as pessoas ainda o compram involuntariamente porque é semelhante.

Você consegue compartilhar histórias de sucesso de algum cliente?

Atualmente, estamos trabalhando com uma organização em Manchester para desenvolver o primeiro kart elétrico impresso em 3D do mundo. Esperamos desvendar isso em cerca de seis meses.

Também estamos trabalhando com uma equipe de corrida baseada em Kent para desenvolver um braço oscilante da Ducati. Recebemos uma resposta esmagadora para isso, tendo recebido 250 pedidos até agora.

Como você vê a mudança no cenário da manufatura aditiva nos próximos 5 anos?

Em termos de competências, na minha opinião, inovação tem tudo a ver com pessoas e tecnologias. Não faz sentido pressionar por tecnologias avançadas sem as pessoas para adotá-las. Atualmente, a indústria carece de design para habilidades de manufatura aditiva. Este é especialmente o caso no Reino Unido.

Muito trabalho está sendo feito nesta área. Portanto, no Reino Unido, por exemplo, temos o AMRC da Universidade de Sheffield e o Centro de Tecnologia de Fabricação (MTC), os quais oferecem habilidades de treinamento. E na Carbon Performance, oferecemos pessoalmente treinamento STEM para alunos do ensino médio como parte de nosso CSR. Oferecemos treinamento em DfAM, design generativo e otimização.

Observamos um grande crescimento no número de pessoas que desejam aprender essas habilidades, especialmente para as aplicações de consumo.

Há algum desafio que você prevê?

Existem muitos desafios, para ser honesto. A questão da proteção IP é talvez a mais desafiadora.

A segunda é a aplicação de regras estritas de fabricação e padronização. Por exemplo, você não pode impor os mesmos parâmetros de processo em diferentes máquinas no mercado. O terceiro é a disponibilidade de materiais adequados. Embora tenhamos pós de alumínio e titânio, ainda existem muitas inconsistências nas propriedades desses pós, o que é um problema quando se tenta projetar peças precisas.

Finalmente, há a questão do volume. A manufatura geralmente opera em um ambiente de produção em série de alto valor. Mas no automobilismo e no AM operamos em um modelo de produção de baixo volume / alto valor.

Eu daria mais 20 anos para que a AM realmente se desenvolvesse em um modelo de manufatura de alto volume / baixo valor.

O que 2019 parece para o desempenho de carbono?

Em 2019 veremos nossos componentes realmente em carros nas estradas, com a confiança dos consumidores.

Quando converso com consumidores e clientes que estão na indústria automotiva há 40-50 anos, eles ainda têm dúvidas se a impressão 3D pode produzir peças metálicas, mesmo quando eu lhes mostro nossos componentes. tenho dúvidas sobre a impressão 3D que imprime metais.

Provavelmente porque o tempo médio de adoção de novas tecnologias na indústria leva de quatro a seis anos e custa milhões de libras.

Então, estamos tentando quebrar esse estereótipo de que os componentes automotivos são esses componentes rígidos e fixos, mostrando que podemos desenvolver componentes e aplicativos inteligentes. O mais importante é que estamos criando um ecossistema de componentes inteligentes e conectados.

Por exemplo, temos códigos QR embutidos em nossos componentes, permitindo que você veja as especificações de um carro. Também estamos trabalhando em sensores de vida para esportes motorizados, para que você possa ver dados ao vivo e tensões no próprio produto.

Finalmente, planejamos entrar no mercado norte-americano em março e temos 50 pedidos em andamento.

Por fim, você mencionou que leva de quatro a dez anos para uma indústria adotar novas tecnologias. Onde está a taxa de adoção de AM nas corridas de desempenho?

Ainda está evoluindo, para ser honesto. A McLaren, é claro, é famosa por ter uma máquina AM na pista durante as corridas, mas isso é apenas para fins de montagem, eles fazem isso para testes de montagem.

Mas a realidade é que, embora tenha havido muita inovação na Fórmula 1, as inconsistências nos materiais e processos ainda são muito difíceis de superar. Eu daria mais 5 anos para que as corridas de desempenho adotassem completamente o AM como método de fabricação.




Para saber mais sobre o desempenho do carbono, visite: www.carbonperformanceltd.com .