AP Racing ottiene un nuovo incarico utilizzando la stampa 3D

Il motore per uno strumento di vendita perfetto

AP Racing, casa automobilistica britannica produttrice di sistemi frenanti e di frizioni ad alte prestazioni per auto da strada e da corsa, partecipa a tutti i campionati di Formula 1 dal 1967. Sempre tesa a varcare i confini per soddisfare le esigenze dei propri clienti, AP Racing ha acquisito il primo sistema di stampa 3D interno più di 15 anni fa per la prototipazione. In breve tempo, ha iniziato a utilizzare la stampa 3D per la fabbricazione di attrezzaggi e parti di produzione finali.

"Per assicurarsi un contratto con un importante cliente della F1, il nostro team ha deciso di stampare in 3D la visualizzazione grafica dell'analisi all'elemento finito FEA di un componente della frizione. Ne è risultato un modello così preciso e reale che il cliente ha compreso immediatamente le decisioni di progetto e ha fatto un ordine".

John Schoon
Ingegnere di Progetto Senior, AP Racing

Presto, tuttavia, la concorrenza è diventata più aggressiva e i requisiti sempre più stringenti. Inoltre, la progettazione di un sistema frenante o di una frizione è molto complessa, perché le parti sono esposte a carichi dinamici con picchi iniziali elevati. Per progettare componenti come le ganasce, il team di AP Racing realizza visualizzazioni grafiche mediante approfondite analisi agli elementi finiti (FEA) per procedere all'ispezione. L'analisi FEA suddivide gli oggetti nei loro diversi componenti per simulare l'effetto delle sollecitazioni applicate sul materiale o sulla sua geometria. Questa analisi è essenziale per determinare il miglior funzionamento di freni e frizioni sull'auto e per conoscere la distribuzione del carico attraverso il componente. Per presentare al meglio le proprie soluzioni e distinguersi dal resto, AP Racing aveva bisogno di una tecnologia in grado di produrre contemporaneamente prototipi di grande precisione, ricchi di dettagli (risoluzione 0,014 mm) e colorati, ma anche strumenti avanzati con materiali diversi.

Modello di ganascia stampato in 3D

Visualizzazione digitale FEA per il modello della ganascia.

Dare vita alle idee

Per aiutare i clienti a rendersi conto della superiorità delle parti di AP Racing, l'azienda ha iniziato a produrre prototipi utilizzando una stampante 3D Stratasys J750™, l'unica al mondo a stampare a colori utilizzando più materiali insieme. AP Racing adesso è in grado di stampare in 3D i suoi grafici FEA per mostrare ai potenziali clienti la fattibilità dei suoi progetti. "Per assicurarsi un contratto con un importante cliente della F1", spiega John Schoon, Ingegnere di Progetto Senior di AP Racing, "il nostro team ha deciso di stampare in 3D la visualizzazione grafica dell'analisi all'elemento finito FEA di un componente della frizione. La J750 ci ha permesso di produrre un modello tridimensionale multimateriale e colorato dell'intera rappresentazione FEA di un cestello della frizione. Ne è risultato un modello così preciso e dai colori così vividamente definiti, che il cliente ha compreso immediatamente le decisioni di progetto e ha fatto un ordine".

Per aiutare i clienti a rendersi conto della superiorità delle parti di AP Racing, l'azienda ha iniziato a produrre prototipi utilizzando una stampante 3D Stratasys J750, l'unica al mondo a stampare a colori utilizzando più materiali insieme.

Visualizzazione grafica FEA di un modello di ganascia stampata in 3D con la Stratasys J750.

L'efficienza innesta la marcia alta

In passato, AP Racing doveva realizzare i prototipi delle ganasce dei freni con un processo costoso che richiedeva lunghi tempi di lavorazione. Adesso, con la sua stampante J750, il prototipo di una ganascia può essere prodotto in sole 24 ore, con un incredibile risparmio di tempo che non ne pregiudica tuttavia l'accuratezza.

“Nel caso del prototipo di una ganascia del freno, la precisione assoluta è un requisito essenziale per poter completare le verifiche per il montaggio di componenti interni quali guarnizioni, pistoni, supporti e pastiglie dei freni", spiega Schoon. "In passato, la funzionalità dei prototipi della ganascia del freno stampati in 3D era limitata. Adesso, invece, la J750 ci consente di produrre prototipi molto più accurati. Il fatto di poter stampare con più materiali contemporaneamente ci ha permesso di creare delle filettature funzionali sul prototipo della ganascia per effettuare test più accurati all'interno delle sospensioni del veicolo e rilevare tempestivamente potenziali problemi durante il processo di progettazione. Questo è assolutamente essenziale per il successo dei nostri progetti".

AP Racing ha inoltre guadagnato in efficienza utilizzando la Stratasys J750 per applicazioni di attrezzaggio innovative e avanzate. Quasi ogni utensile creato da AP Racing è un pezzo unico e il team, in passato, si affidava a fornitori esterni, il che spesso si traduceva in costi elevati e tempi di consegna di diverse settimane. Adesso, con la J750, gli utensili possono essere stampati in 3D a un costo molto inferiore e in meno di 24 ore.

Per AP Racing, si sono abbassati anche i tempi e i costi di produzione dei supporti per l'incisione laser. Ogni supporto per l'incisione laser è estremamente complesso, pertanto poter disporre di supporti personalizzati, con un posizionamento di precisione a garanzia della ripetibilità, non ha prezzo. L'utilizzo di metodi tradizionali era costoso, così il team di Schoon ha sviluppato un modello in plastica personalizzato stampato in 3D che ha contribuito a velocizzare la produzione, con un costo per l'azienda di sole 100 sterline.

Altre bandiere a scacchi in arrivo

Le capacità avanzate della J750 contribuiscono a rendere più luminoso il futuro di AP Racing. "La fabbricazione additiva ci offre la libertà di progettare utensili personalizzati in volumi di produzione ridotti prima impensabili", afferma Schoon. Siamo in grado di soddisfare diversi requisiti di materiale per garantire che gli utensili funzionino secondo le aspettative Possiamo combinare il robusto ABS con l'Agilus30™ per creare utensili resilienti, ma rivestiti con un materiale simile alla gomma per evitare danni a una parte di produzione eventualmente verniciata".

Schoon prevede un futuro promettente per lo sviluppo dei prodotti dell'azienda. "Inutile dire che, data la misura in cui questa tecnologia è ormai integrata nei nostri processi e i benefici quantificabili di cui godiamo, posso certamente prevederne un utilizzo maggiore in futuro".