Page 28 - COMPOSITE SOLUTIONS - Fascicolo 2/2016 - Issue 2/2016

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compositesolutions n.2/2016
w3D PRINTING
What synergies are there between 3D printing
and production of composite materials?
THE CHAMPION
MOTORSPORT CASE
"The soluble mandrels allow
me to design and manufacture
components that previously I
would not have considered
because of the difficulties'
that I would have met." These
were the words of Chris Lyew,
Chief Engineer of Champion
Motorsport, when he was
asked what benefits additive
manufacturing had brought
about to its business.
Active in the world of motor
racing and aftermarket
products for Porsche vehicles, Champion Motorsport offers an important example of the benefits coming from the use of the Stratasys FDM technology: a carbon fibre inlet duct for the turbo engine turbine. The component realized
Niccolò Giannelli - Stratasys
enhance the overall performance of the car.
The only problem, as can be understood by the complexity of the piece in the images, is that manufacturing a component in carbon fibre is typically a source of endless headaches. “The inner surface finish should be optimal for reasons related to the fluid dynamics, while the customer expects a wonderful external surface. What's more, the component must be extremely resistant and have the same durability as the the vehicle”, these are the challenges that the
Chief Engineer at Champion Motorsport says they have to face.
The traditional processing techniques make it practically impossible to obtain a good internal surface finish of a carbon fibre component with
Niccolò Giannelli - Stratasys
IL CASO CHAMPION MOTORSPORT
“I mandrini solubili mi permettono di progettare e produrre componenti che in precedenza non avrei preso in considerazione a causa delle difficoltà’ che avrei incontrato”. Queste le pa- role di Chris Lyew, Ingegnere Capo di Champion Motorsport, quando gli viene chiesto quali benefici ha apportato al suo business l’additive manufacturing.
Attiva nel mondo delle corse automobilistiche e nei prodotti aftermarket per veicoli Porsche, Champion Motorsport offre un esempio signi- ficativo per i vantaggi derivanti dall’uso della tecnologia FDM di Stratasys: un condotto di ingresso della turbina motore in fibra di carbo- nio. Il componente realizzato in fibra di carbonio consentirebbe di mantenere il diametro esterno
invariato a fronte di una dimensione interna aumentata. Il risultato sarebbe un flusso di aria migliorato, a tutto vantaggio della performance del motore, e una leggerezza che andrebbe a migliorare positivamente le prestazioni globali della vettura.
L’unico problema, come si può dedurre dalla complicatezza del pezzo visibile nelle figure, è che produrre un componente del genere in fibra di carbonio è fonte di grattacapi interminabili. “La finitura superficiale interna deve essere ottima per ragioni legate alla fluidodinamica, mentre il cliente si aspetta una splendida su- perficie esterna. Come se non bastasse il com- ponente deve essere estremamente resistente per avere una durata pari a quella del veicolo”, sono le sfide che l’ingegnere Capo di Champion
Motorsport dice di dover affrontare.
Le tecniche di lavorazione tradizionali rendono praticamente impossibile l’ottenimento di una buona finitura superficiale interna di un compo- nente in fibra di carbonio di forma tubolare. Se invece la parte fosse realizzata in un unico pezzo il mandrino rimarrebbe intrappolato all’interno a meno che non fosse fatto di un materiale che possa essere “lavato” via come un mandrino scarificale in sabbia. L’unica alternativa sarebbe quindi quella di produrre il pozzo in due parti da unire dopo la fase di cura della resina, ottenendo un componente dalle caratteristiche meccani- che inferiori rispetto al monocomponente. In ogni caso la buona finitura superficiale sarebbe ottenibile su un solo lato del componente. Nonostante le ampie conoscenze e l’abilità
High performance car utilizing FDM-enabled components
Auto ad alte prestazioni che utilizza componenti FDM autorizzati
in carbon fibre, would allow to keep the outer diameter unchanged because of the increased internal dimension. This results in an an improved airflow, thus improving the performance of the engine, and a low weight which would positively
Quali sinergie esistono fra stampa 3D e produzione di materiali compositi?