"Ya no concebimos
fabricar un coche sin la ayuda de la impresión 3D": así utilizan esta
tecnología Seat y HP para sus pruebas de alto rendimiento
Que la impresión 3D está
aportando avances muy prometedores en campos que no nos imaginábamos ya lo
hemos visto: ya podemos hablar de corazones, comida, prótesis
y escayolas, armas...
incluso respiradores que
fueron de genial ayuda durante el confinamiento de la pasada primavera.
Recientemente hemos podido ver los avances de dos compañías en otra
aplicación: los
coches de carreras.
Seat, a través de su marca
deportiva y de competición CUPRA, está trabajando en colaboración con HP para
ver los resultados de reemplazar piezas
tradicionales de sus coches de carreras por equivalentes impresos en 3D.
Hablamos de coches que soportan unas condiciones externas muy duras, mucho más
que cualquier coche que se venda al público general, así que esas piezas tienen
que ser capaces de soportarlas. Y de momento, los resultados sorprenden según
lo recogido por ambas compañías.
Resultados prometedores, pero
la clave es la rentabilidad
Uno de los Cupra, finalizado y listo para ser entregado.
Jaume Homs, responsable de Iberia en
impresión 3D para HP y Lucas Rollant, ingeniero de la misma compañía, nos
comentan cómo están aplicando la impresión 3D para fabricar piezas de sus
coches de competición. Ante todo nos dejan claro que la impresión en 3D no es
ninguna novedad, pero que ahora se trabaja mucho más con ella por la evolución
que ha experimentado durante los últimos años. El reto principal que sigue habiendo ahora
mismo es seguir abaratando los costes.
La mayoría de las piezas con las que se han hecho las pruebas
son conductos de aire y agua para refrigerar el motor y otras partes del coche.
En esta foto puedes distinguir entre las piezas de poliamida y las piezas que
han sido posteriormente recubiertas de fibra de carbono (arriba a la derecha)
para ver si daban mejores resultados en las pruebas.
Las piezas que Seat nos ha mostrado
en el CUPRA Garage de Abrera, en Cataluña, son mayormente conductos de
ventilación o refrigeración. Por ellos pasa aire que llega del exterior que
enfría el motor y otros componentes del vehículo o incluso agua a temperatura
de ebullición que circula por el radiador. Los ejecutivos se mostraban
escépticos: no creían que usar la poliamida-12 (PA12) de las impresoras 3D
pudiese soportar las condiciones que exigen las pruebas (la porosidad del
material implicaba riesgo de fuga de líquido y hay que pensar que hablamos de
coches de 340 caballos), pero
los resultados fueron positivos.
Un ejemplo de ello es el conducto
que lleva aire al intercooler, un
radiador esencial del coche. Utilizaron dos modelos de la misma pieza en unas
pruebas de estrés, ambas impresas en 3D pero una de ellas forrada en carbono
para ver si ofrecía mejor resistencia de este modo. Al final vieron que ambas piezas soportaron la prueba sin
problemas, de modo que el recubrimiento no fue necesario.
La cubierta del retrovisor es otro ejemplo de pieza impresa en
3D que supera las pruebas, pero que por rentabilidad sigue siendo reemplazada
por el modelo tradicional fabricado con moldes.
Pero aún con estos resultados y a
pesar que se llevaron una grata sorpresa, la decisión de los responsables de
estas piezas fue seguir
dependiendo de los moldes tradicionales para su fabricación.
"Nosotros podemos llevar la
pieza al límite en nuestras pruebas, pero los clientes siempre lo llevarán aún
más allá", nos comentan Jaume y Lucas. Y hay otro motivo: de momento
la fabricación de este tipo de piezas aún no es rentable en muchos casos si
apuntamos a la fabricación final de la pieza para ensamblaje y venta al
cliente. Los moldes de fabricación tradicional son caros, pero capaces de
fabricar muchas piezas iguales. Sólo cuando se fabrican pocas y con cambios
entre ellas (es decir, en las pruebas) es cuando la impresión 3D pasa a ser más
interesante.
El tamaño de las piezas también importa: aún no se pueden
fabricar piezas de gran tamaño
Otra limitación a destacar es el tamaño de las piezas.
Algunas de las que nos han mostrado, como partes de los protectores del capó,
tiene que fabricarse por partes ya que el tamaño de las impresoras no es lo
suficientemente grande como para poder generarlas de una pieza. Y al estar
hablando de piezas que tienen que soportar condiciones duras en un circuito, el
que se "monten" con varias partes ensambladas entre sí conlleva más
riesgo en la integridad de la pieza. La impresión en 3D de piezas del coche que
sean de gran tamaño es algo que aún queda lejos.
He aquí una pieza impresa en 3D que sí termina formando parte
del coche final: el cuadro de mandos del volante en los modelos de carreras.
Por algo se empieza.
Hay excepciones, como la pieza que
puedes ver en la imagen superior: el cuadro de mandos del volante en los coches
de carreras. Está impresa en 3D con poliamida y en este caso, como no soporta
presiones externas, es una pieza que sí acaba formando parte del coche final.
Es un primer paso discreto, pero es un paso al fin y al cabo.
"No veremos máquinas que
impriman coches enteros"
La impresión 3D permite cambios muy rápidos a la hora de hacer
pruebas en las que el tiempo es muy importante, como en los túneles de viento.
¿Entonces, tiene algún beneficio de
algo fabricar estas piezas en 3D a día de hoy si al final se sigue volviendo a
la fabricación tradicional? Sí: la
inmediatez de la impresión 3D aporta ventajas a la hora de hacer las pruebas.
Ante decisiones de diseño rápidas, la pieza puede cambiarse rápidamente con un
ordenador y enviarse a la impresora.
Una impresora 3D permite reaccionar mucho más rápido en momentos
críticos como las pruebas de cada pieza en un túnel de viento
Desde Seat nos ponen el ejemplo de
hacer las pruebas en un túnel de viento. Alquilar uno de esos túneles es muy
costoso para la empresa, de modo que cada minuto de esas pruebas cuenta. Si en
una de ellas una pieza fabricada con moldes falla y se determina que su forma
debe cambiar, hay que parar la prueba y volver en otro momento con otra pieza
fabricada con un nuevo molde. Con una impresora en 3D se puede reaccionar mucho más rápido a las
pruebas aplicando los cambios al vuelo, aprovechando mejor el
tiempo en el túnel de viento y ahorrando dinero. ¿Que el sensor de un conducto
afecta a la aerodinámica del coche? Se recoloca, se imprime de nuevo la pieza y
se hace otra prueba.
Para Seat y HP, el futuro pasa por
seguir abaratando el coste de las piezas impresas en 3D, seguir investigando
nuevos materiales como el metal para las impresoras y lograr que estas piezas
acaben reemplazando los moldes tradicionales. Ya no sólo por aguantar todas las
pruebas, sino también por rentabilidad y eficiencia al fabricarlas y probarlas.
En otras
palabras: la impresión en 3D es un complemento, pero que se ha vuelto
imprescindible: "Del mismo modo que ya no nos imaginamos diseñar un coche sin CAD,
ya no concebimos fabricarlo sin la ayuda de la impresión 3D. En el futuro no
tendremos máquinas que impriman un coche entero en 3D, pero sí que esta
tecnología será cada vez más importante".
