Impressão 3D, materiais compostos permitem flexibilidade de design de esportes motorizados

Uma combinação de tecnologia de impressão 3D e materiais compostos possibilitou a uma equipe de automobilismo universitário a oportunidade de projetar - e redesenhar - peças para seus carros de corrida universitários Fórmula SAE nos últimos quatro anos.

Desde 2016, a equipe de Fórmula Motorsport da Universidade de Victoria (UVic; Victoria, British Columbia, Canadá) tem projetado seus veículos de corrida Fórmula SAE com recipientes de óleo impressos em 3D projetados com sinterização a laser CRP USA (parte do CRP Group, Modena, Itália) Processo de impressão 3D e materiais compostos Windform TOP-LINE.

De 2016-2018, os cárteres foram produzidos usando material compósito cheio de fibra de carbono Windform XT 2.0 à base de poliamida da CRP. De acordo com o CRP, o peso leve dessas panelas permitiu que a equipe abaixasse significativamente o motor do veículo, diminuindo o centro de gravidade geral do veículo e melhorando o desempenho do carro.

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Outras aplicações recentes do Windform XT 2.0 incluem um demonstrador de nanossatélites construído por estudantes e um modelo de túnel de vento para uso em testes de voo de aeronaves.

Além disso, o uso da tecnologia de sinterização a laser deu à equipe liberdade para projetar geometrias complexas, como defletores do cárter de óleo para direcionar mais consistentemente o fluxo de óleo dentro do reservatório e eliminar a possibilidade de fome de óleo quando o veículo se inclina nas curvas.

Em 2018, porém, o motor do veículo da equipe superaqueceu durante um test drive, fazendo com que a temperatura do óleo aumentasse além dos limites da panela projetada, deformando as paredes finas do defletor do cárter e puxando uma seção do flange de acoplamento para dentro da panela, causando um vazamento significativo de óleo.

Para a competição de 2019, a equipe reavaliou o projeto, escolhendo fazer algumas alterações na geometria do prato e avaliando materiais alternativos do Windform TOP-LINE. O cárter redesenhado compreende Windform SP, um material composto de poliamida preenchida com fibra de carbono com um ponto de fusão mais alto em comparação com Windform XT 2.0. Para diminuir as chances de falha, a equipe também aumentou a espessura do flange de acoplamento e mudou o design do defletor, simplificando as paredes do defletor para uma área central ao redor do coletor de óleo e adicionando um cume de suporte no topo da parede.

As mudanças, diz a CRP Technology, resultaram em um cárter mais robusto.

De acordo com a equipe UVic Motorsport, “Com a tecnologia de sinterização a laser e os materiais compostos Windform TOP-LINE da CRP USA nas pontas dos dedos de nossa equipe de engenharia, somos capazes de projetar peças complexas que antes não seriam possíveis.”