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La stampa 3D accelera la produzione delle supercar in Lamborghini

Dal blog di Energy Group

Lamborghini accelera e perfeziona l’ingegnerizzazione delle proprie supercar grazie alla prototipazione e alla produzione di parti “track-ready” realizzate con una stampante 3D Stratasys.

Con una storia di 50 anni che ha visto il suo marchio sinonimo di design automobilistico estremo e senza compromessi, Lamborghini si basa sulle tecnologie più all’avanguardia per mantenere la propria reputazione di eccellenza automobilistica.

Il conseguimento di questo obiettivo è favorito dall’uso continuativo in azienda della stampa 3D basata sulla tecnologia FDM di Stratasys, che Lamborghini utilizza durante l’intero ciclo di vita delle sue parti, dalle applicazioni di prototipazione rapida alla produzione digitale diretta delle parti finali (Direct Digital Manufacturing).

La produzione additiva delle stampanti 3D Stratasys comporta diversi vantaggi importanti per l’ingegneria automobilistica tra cui una maggiore libertà di progettazione dal momento che la costruzione viene realizzata in un ambiente digitale, lo sviluppo più rapido di prototipi funzionali, la capacità di produrre parti resistenti al calore di lunga durata con materiali termoplastici e la capacità complessiva di rispondere più velocemente alle richieste del mercato.

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Parti resistenti con geometrie complesse consegnate a tempo di record

Secondo Fabio Serrazanetti dell’ufficio tecnico carrozzeria di Lamborghini, l’obbligo di produrre parti finite ad alte prestazioni, resistenti al punto da sopportare i rigori di una corsa ad alta velocità, così come la necessità di creare geometrie complesse in tempi molto ristretti, ha portato gli ingegneri della società ad esplorare i Sistemi di Produzione 3D Fortus di Stratasys.

“Usiamo sistemi di stampa 3D basati sulla tecnologia FDM Stratasys per la produzione di parti finite, perché, molto semplicemente, risponde a tutti i requisiti richiesti”, ha detto. “Nel mondo delle corse, la capacità di produrre molto rapidamente parti e componenti durevoli potendo contare su possibilità di design apparentemente illimitate offre un vantaggio senza precedenti. Usiamo i nostri sistemi di produzione 3D Stratasys Fortus tipicamente – ma non esclusivamente – per produrre parti estetiche ad alte prestazioni, inclusi i profili e i condotti dell’aria “.

Prototipazione accelerata grazie alle capacità interne di fabbricazione additiva

Al di là dei percorsi di gara, Stratasys ha anche accelerato le applicazioni di prototipazione rapida di Lamborghini tagliando i costi e migliorando l’efficienza del flusso di lavoro. Dopo aver affidato in outsourcing le proprie esigenze di prototipazione, l’attività è stata riportata in azienda nel 2007 con l’installazione di una stampante 3D Stratasys Dimension 1200es, acquistata attraverso il rivenditore italiano Stratasys, Energy Group srl. A questo è seguito un sistema di produzione 3D Stratasys Fortus 360mc, tre anni più tardi, per arrivare al più recente investimento, nel 2013, che ha aggiunto un robusto sistema di produzione 3D Fortus 400mc dotato di camera di stampa grande (large envelope), sempre affidandosi a Energy Group.

Come spiega Serrazanetti, l’utilizzo di sistemi di stampa 3d in-house ha rapidamente fornito una serie di importanti e tangibili benefici: “Le operazioni di prototipazione rapida che affidavamo all’esterno si sono dimostrate lente e costose”, egli racconta. “Oggi abbiamo complessivamente un maggior controllo di questi progetti, abbiamo ottimizzato i tempi e ridotto i costi del processo.”

Serrazanetti con il proprio team utilizza la tecnologia Stratasys prevalentemente per produrre modelli in scala e prototipi funzionali avanzati per la verifica del concept, e il controllo di idoneità della forma e delle dimensioni. Questo comprende una serie di diverse parti esterne – dai paraurti, alle griglie, alle profilature estetiche e quelle nel vano motore – a varie parti interne che spaziano dai pannelli per la portiera, alle coperture per i sedili, ai volanti, insieme a componenti aerodinamici come i nastri trasportatori e diffusori dell’aria calda.

I materiali usati ampliano le possibilità

Nell’ambito di queste applicazioni, la scelta del materiale usato può variare a seconda dei requisiti di alta temperatura e del livello di sforzo al quale il modello è sottoposto durante la fase di assemblaggio, alla verifica dimensionale e meccanica.

“Puntiamo ad utilizzare materiali che simulino nel modo più realistico possibile le proprietà del materiale del prodotto finale,” spiega Serrazanetti. “Per esempio, attualmente stiamo usando la termoplastica FDM Stratasys ULTEM 9085 con la Fortus 400mc per produrre parti ad alte prestazioni per le griglie poiché saranno soggette alle alte temperature provenienti dal vano motore.”

“Utilizziamo anche la termoplastica di produzione ABS-M30 così come PC-ABS,” aggiunge Serrazanetti. “Infatti, questo si adatta perfettamente alla produzione di alcune parti interne, come pure offre eccellenti qualità funzionali e finitura delle superfici, migliorandone l’estetica.”

Inoltre, Serrazanetti con il proprio team usa la termoplastica ULTEM per rispondere alle richieste urgenti occasionali da parte dei tecnici del Advanced Composite Research Center di Lamborghini.

“Talvolta siamo chiamati a produrre modelli in ULTEM sui quali verranno stesi fogli molto sottili di fibra di carbonio e stampati per produrre parti in fibra di carbonio, “ egli spiega. “Utilizzando ULTEM in questo modo riflette le caratteristiche chiave della tecnologia FDM, nel senso che ci permette di produrre rapidamente e con sicurezza parti complesse estremamente forti quando la tempistica non lascia ai tecnici altra scelta.”

Serrazanetti e il suo team solitamente eseguono i test funzionali delle parti prototipate su modelli statici in scala delle auto in un’area dedicata del reparto controllo qualità di Lamborghini, così come montano le parti realizzate con la stampa 3D all’interno di prototipi funzionanti delle auto che verranno lanciate in futuro dall’azienda. Queste vetture sono poi destinate test più intensi in pista o su strada, al fine di ottenere una valutazione più realistica delle prestazioni delle parti specifiche durante la fase di sviluppo.

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