A AP Racing ganha um novo negócio usando a impressão 3D

O impulso para a ferramenta de vendas perfeita

A AP Racing, um fabricante automotivo de sistemas de embreagem e freio de alto desempenho para carros de estrada e de corrida sediado no Reino Unido, participou de todos os campeonatos de Fórmula 1 desde 1967. Sempre se esforçando para ultrapassar os limites para seus clientes, a AP Racing estabeleceu suas capacidades de impressão 3D interna pela primeira vez há mais de 15 anos, voltadas para a prototipagem de peças. Rapidamente, a AP Racing começou a usar a impressão 3D para usinagem e peças de produção finais.

"Para garantir o negócio de um cliente proeminente da F1, a nossa equipe decidiu criar um modelo impresso em 3D do plano FEA (análise finita de elementos) para um componente de embreagem. O modelo resultante ficou tão preciso e vívido, que o cliente entendeu as opções de design imediatamente e fechou o pedido."

John Schoon
Engenheiro de design sênior, AP Racing

No entanto, logo depois, a concorrência ficou mais agressiva, e as informações tornaram-se mais avançadas. Além disso, um sistema de freio ou embreagem é altamente complexo, com peças expostas a cargas dinâmicas com picos iniciais altos. Ao projetar componentes como pinças, a equipe da AP Racing faz um plano de análise finita de elementos (FEA) para inspeção. A FEA divide objetos em elementos constitutivos para simular como as tensões aplicadas afetarão o material ou o design. Essa análise é essencial para determinar como os freios e embreagens operarão da melhor maneira dentro do carro, e como a carga será distribuída pelo componente. Para demonstrar melhor suas soluções e ganhar destaque, a AP Racing precisava de uma tecnologia capaz de produzir simultaneamente protótipos altamente detalhados (resolução de 0,014 mm), precisos e multicoloridos, além de ferramentas multimateriais.

Modelo de pinça impresso em 3D

Plano FEA digital do modelo de pinça.

Dando vida às ideias

Para ajudar os clientes a verem a superioridade das peças da AP Racing, a empresa começou a produzir protótipos usando uma impressora 3D Stratasys J750™, a única impressora 3D multimateriais totalmente em cores do mundo. A AP Racing agora é capaz de imprimir em 3D seus planos FEA para mostrar aos clientes em potencial a viabilidade de seus designs. "Para garantir o negócio de um cliente proeminente da F1", explica John Schoon, engenheiro de design sênior da AP Racing, "a nossa equipe decidiu criar um modelo impresso em 3D do plano FEA (análise finita de elementos) para um componente de embreagem. A J750 permitiu-nos produzir um modelo 3D multimateriais e multicolorido do plano FEA completo de uma campana de embreagem. O modelo resultante ficou tão preciso e vívido na definição de cores, que a equipe entendeu imediatamente as decisões de design e fechou o pedido."

Para ajudar os clientes a verem a superioridade das peças da AP Racing, a empresa começou a produzir protótipos usando uma impressora 3D Stratasys J750, a única impressora 3D multimateriais totalmente em cores do mundo.

Plano FEA de um modelo de pinça impresso em 3D com a impressora 3D Stratasys J750.

Colocando a eficiência na marcha alta

No passado, a AP Racing teve que usinar protótipos de pinças de freio, que eram caros e exigiam um tempo de entrega considerável. Agora, com sua J750 interna, um protótipo de pinça pode ser produzido em apenas 24 horas, uma economia impressionante que não compromete a precisão.

"No caso de um protótipo de pinça de freio, uma precisão absoluta é essencial, pois precisamos realizar as verificações de ajuste de componentes internos, como vedações, pistões, fixações e pastilhas de freio", explica Schoon. "Antes, enfrentávamos limitações na funcionalidade dos protótipos de pinças de freio impressos em 3D. No entanto, a J750 permite-nos produzir protótipos altamente precisos. O fato de podermos imprimir em vários materiais de uma vez permitiu-nos criar roscas funcionais no protótipo da pinça, possibilitando testes mais precisos dentro da suspensão do veículo e revelando quaisquer possíveis problemas com muito mais antecedência durante o processo de design. Isso é absolutamente essencial para o sucesso dos nossos designs."

A AP Racing também ganhou eficiência usando a Stratasys J750 para aplicações de usinagem inovadoras e avançadas. Quase todas as ferramentas que a AP Racing cria são exclusivas. Antes, a equipe dependia de fornecedores externos, o que muitas vezes resultava em altos custos e tempos de entrega longos de várias semanas. Agora, com a J750, ferramentas impressas em 3D podem ser produzidas por uma fração do custo e em menos de 24 horas.

O tempo e o custo de produção também foram reduzidos pela AP Racing para acessórios gravados a laser. Cada acessório gravado a laser é altamente complexo; portanto, é vital contar com acessórios personalizados com posicionamento preciso para garantir a repetibilidade. Usar os métodos tradicionais era caro. Então, a equipe de Schoon desenvolveu um modelo plástico personalizado e impresso em 3D que ajudou a acelerar a produção, embora tenha custado à empresa apenas £ 100.

Mais bandeiras quadriculadas no futuro

Os recursos avançados da J750 estão ajudando a AP Racing a ter uma boa perspectiva para o futuro. "A manufatura aditiva dá-nos liberdade para projetar ferramentas personalizadas de baixo volume que eram inimagináveis no passado", afirma Schoon. "Podemos combinar diferentes requisitos de materiais para garantir que o desempenho das ferramentas corresponda às expectativas. Podemos combinar ABS duro com Agilus30™ para criar ferramentas resistentes, enquanto são revestidas com um material tipo borracha para auxiliar na prevenção de danos a uma peça de produção que talvez seja pintada."

Schoon prevê grandes novidades para o desenvolvimento de produtos da empresa. "Obviamente, considerando o grau de integração dessa tecnologia aos nossos processos, além dos benefícios quantificáveis que estamos obtendo, com certeza posso prever um uso ainda maior dela no futuro."