Casi di studio

Il Centro nazionale per la produzione additiva utilizza l’EBM per realizzare parti automobilistiche ad alto stress

Il National Center for Additive Manufacturing (NCAM), un centro di ricerca del Regno Unito, ha creato una parte automobilistica ad alto stress utilizzando la fusione del fascio di elettroni. Questo processo AM è tipicamente riservato alla produzione aerospaziale, NCAM ha tradotto questa tecnologia per costruire una parte automobilistica critica in un veicolo da corsa elettrico di livello Formula per Oxford Brookes Racing. Questo risultato dimostra che il processo può essere applicato nel settore automobilistico ad alte prestazioni.

NCAM è un centro di ricerca specializzato nello sviluppo di AM nelle industrie del Regno Unito. Sponsorizza progetti in tutto il paese per far crescere un ecosistema di partner membri, aziende di tutte le dimensioni e istituti di ricerca per sfidare i confini dell’AM a livello regionale e nazionale.

Oxford Brookes Racing è un team di Formula Student sponsorizzato dalla Oxford Brookes University, fondata nel 1992. Fornisce un’istruzione generale in tutte le discipline. Il suo team Formula Student progetta, mantiene e gareggia con auto Formula in una sfida annuale di ingegneria e sport motoristici. L’esperienza derivata da questo programma prepara gli studenti al lavoro negli sport motoristici ad alte prestazioni; il programma è sponsorizzato da aziende leader del settore come GKN e ANSYS.

Il ruolo di NCAM come catalizzatore per la produzione è mostrato in questa ultima innovazione. Traduce i processi aerospaziali nel settore automobilistico tramite uno dei suoi progetti, gli impianti di produzione additiva riconfigurabile digitale per l’aerospazio. Questa ricerca è una collaborazione per sviluppare capacità di produzione AM ad alte prestazioni nel settore aerospaziale del Regno Unito. L’aerospaziale è un settore manifatturiero con un’elevata prevalenza di piccole e medie imprese.

La tecnologia sviluppata in questa partnership fluì nell’auto da corsa elettrica di Brooke. Le sollecitazioni poste sul telaio automobilistico assomigliavano a sollecitazioni aerospaziali: i veicoli elettrici hanno una coppia maggiore rispetto ai veicoli a motore standard, il che offre una migliore accelerazione che, in un contesto di corsa, sottolinea il telaio dell’auto.

La parte che NCAM ha contribuito a progettare e costruire è il cuore del veicolo, quindi richiede uno stress maggiore. La parte unisce ciascuno dei quattro motori elettrici dell’auto a un cambio epicicloidale in grado di produrre 300 Nm di coppia su ciascuna ruota. La forza applicata a ciascuna ruota in rapida accelerazione richiedeva una parte solida per garantire la stabilità strutturale.

Al centro dell’esperienza del team NCAM nell’identificazione e nella personalizzazione della tecnologia più appropriata per un’applicazione specifica. Nel caso della parte OBR, la fusione del fascio di elettroni (EBM) e un GE Additive Arcam EBM Q20plus sono stati selezionati da un’ampia scelta di tecnologie a disposizione del centro. Una volta che l’EBM è stato selezionato come il più appropriato, Emmanuel Muzangaza, ingegnere di ricerca senior presso l’NCAM, ha lavorato a stretto contatto con il team OBR da parte sua.

I sistemi EBM creano parti dimensionalmente accurate in modo rapido ed efficiente utilizzando un fascio di elettroni ad alta potenza. Il processo avviene sotto vuoto e ad alte temperature, producendo componenti alleggeriti con proprietà del materiale migliori del fuso e paragonabili al materiale battuto.

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Research 2020
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Andrea Gambini

Mi piace leggere e scrivere da sempre. Ho iniziato a lavorare in redazione come giornalista sportivo nel 2008, poi la passione per il giornalismo e per il mondo della comunicazione in generale, mi ha permesso di ampliare notevolmente i miei interessi, arrivando negli anni a collaborare con le più svariate testate giornalistiche online. Mi sono poi avvicinato alla stampa 3D, colpito dalle grandissime potenzialità di questa nuova tecnologia, che giorno dopo giorno mi hanno spinto a informarmi sempre più su quella che considero una vera rivoluzione che si farà presto sentire in tantissimi campi della nostra vita quotidiana.

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