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PUBLIRREPORTAJE 98 FABRICACIÓN ADITIVA MÉTALICA CON FSV, OPTIMUS 3D Y RENISHAW La fabricación aditiva (FA) se está implementando como un proceso de manufactura industrial frente a tecnologías convencionales como el mecanizado gracias a dos grandes fortalezas: la libertad en el diseño y la reducción del coste de material. Renishaw ¿CÓMO OPTIMIZAR, DISEÑAR Y FABRICAR EFICIENTEMENTE GEOMETRÍAS PARA EL SECTOR AUTOMOCIÓN? La mayoría de las piezas con cierto valor añadido se someten a simulación de elementos finitos para optimizar su comportamiento, lo cual genera diseños orgánicos que no pueden obte- nerse por procesos de manufactura habituales. Adicionalmente, poder utili- zar de forma aditiva tan solo la cantidad necesaria de material, sin desechos, permite una reducción considerable en los costes de materia prima con el correspondiente impacto en la sos- tenibilidad de la producción. Optimus 3D, utilizando el sistema RenAM 500S de Renishaw, y Formula Student Vitoria (FSV) han logrado opti- mizar, diseñar y fabricar eficientemente geometrías para el sector automoción. Optimus 3D, es una empresa pionera en el País Vasco en utilizar FA para la fabricación de piezas funcionales en sectores exigentes como el médico, aeroespacial o automoción. El equipo FSV es un proyecto de automoción de 35 alumnos del campus de Araba de la UPV-EHU (Universidad del País Vasco) que colabora con Optimus para la aplicación de la FA en sus vehículos. Concretamente, los estudiantes tie- nen por objetivo diseñar y construir un monoplaza eléctrico de competición y participar en la Formula Student, competición que enfrenta a los equi- pos de distintas universidades del país e incluso de todo el mundo. Una de las piezas críticas en el proyecto consiste en la mangueta localizada en cada una de las ruedas del vehí- culo. Esta geometría conecta el chasis con las ruedas integrando el motor y la transmisión. Por ello, en vista de los requerimien- tos técnicos del componente, FSV precisaba una pieza con un diseño optimizado y basada en un material ligero y resistente. DISEÑO GENERATIVO Y LA FABRICACIÓN ADITIVA La optimización topológica se basa en encontrar la mejor distribución de material dentro de un volumen finito conocido como dominio de diseño. La estructura resultante queda opti- mizada para la aplicación de ciertas cargas en unas condiciones de con- torno definidas y su distribución suele generar formas ligeras donde tan solo cierta cantidad del sólido original es mecánicamente funcional. El proceso de FA conocido como Laser Powder Bed Fusion (LPBF) permite direccionar un haz láser sobre un lecho de polvo metálico. De forma selectiva, capa a capa, se funde y solidifica la cantidad de material requerido. Esta metodología hace que LPBF sea un proceso de fabricación que encaje con inteligentes herramientas de simula- ción y optimización de piezas. Por ello, el usuario final de FA puede obtener las siguientes mejoras: • a) Evitar la necesidad de fabricar un molde para una producción limitada. • b) No tener que mecanizar una estructura ligera a partir de un bloque de titanio. En todo caso, el LPBF requiere aplicar soportes en aquellas regiones de la geometría que estén en voladizo e identificar los puntos críticos (simula- ción y optimización). Materiales como las aleaciones de titanio requieren adi- cionalmente un tratamiento térmico como en el resto de tecnologías de fabricación. En el caso de las manguetas, Optimus 3D consiguió realizar un diseño que precisó 30 horas de fabricación, aplicando una altura de capa de 60 micras en la plataforma industrial RenAM 500S y un peso de 825 gramos por mangueta. Optimus 3D consiguió realizar un diseño que precisó 30 horas de fabricación, aplicando una altura de capa de 60 micras en la plataforma industrial RenAM 500S.