Spire Motorsports es un equipo de carreras de coches que llegó a la NASCAR Cup Series en 2018. Y causó sorpresa cuando ganó la Coke Zero Sugar 400 en Daytona. Desde ese momento el equipo ha intensificado sus esfuerzos dentro y fuera de la pista gracias a su equipo de impresoras 3D Makerbot Method X.

“Lo más impresionante de Makerbot Method X y de la impresión 3D en general es que, si necesitas crear algo rápidamente, está listo para funcionar”, explicó Ryan Kelly, ingeniero de Spire Motorsports y encargado de supervisar las actividades de impresión 3D del equipo. Además, que también da soporte en pista como ingeniero y mecánico de motores.

El equipo dispone de tres impresoras 3D Makerbot Method X. Estas pueden estar imprimiendo siempre las piezas que necesitan. Y no tienen que subcontratar o comprar a otros proveedores, equipos o empresas. Imprimen regularmente durante la semana, haciendo impresiones 3D de todo tipo. Desde piezas de coche de carreras y equipos de apoyo, hasta peticiones improvisadas de otros departamentos de la empresa del equipo, Spire Sports and Entertainment.

Los coches del equipo de carreras recorren entre 600 y 800 kilómetros semanales en 36 carreras durante la temporada. Debido a este uso excesivo, no es de extrañar que el equipo necesite sustituir piezas con regularidad, por rotura o por desgaste. Las impresoras 3D Makerbot Method X hacen que el equipo pueda seguir siendo eficiente y mantener su flujo de trabajo. Que es crucial durante el intenso calendario de la NASCAR Cup Series.

PONIENDO EN PRÁCTICA UNA SOLUCIÓN CON MÚLTIPLES IMPRESORAS 3D Y MATERIALES

“Los equipos 3D son fundamentales para nuestra capacidad de hacer las cosas a tiempo, así como, para poder reemplazar las piezas en el momento que sea necesario” dijo Ryan Kelly. “Disponer de las impresoras 3D Makerbot Method X para poder fabricar una pieza, diseñada con la forma exacta que necesitamos, es fundamental para nuestro trabajo en el taller”.

Spire imprime con una mezcla de ABS, Nylon Carbon Fiber y PLA para una serie de piezas para el vehículo, en función de sus necesidades. A diferencia de los materiales tradicionales trabajados en el taller como el aluminio, el acero o el metal, los materiales de impresión 3D permiten al equipo imprimir piezas más ligeras sin perder la resistencia y la durabilidad necesarias para sus coches. Las impresoras 3D Makerbot Method X se utilizan para fabricar piezas fundamentales. Tanto del interior del coche, bajo el capó y alrededor del motor, así como en el exterior del coche.

Otras de las piezas que el equipo de carreras imprime son los espaciadores de la ECU, los mandos de la palanca de cambios, las carcasas de los filtros, los conductos de refrigeración, así como otras piezas para el puesto de conducción.

Para los aspectos interiores del puesto de conducción, el equipo utiliza ABS, mientras que en entornos más extremos, como debajo del capó, en la zona del motor, en el maletero o alrededor de la superficie de la pista, el equipo utiliza la fibra de carbono de nylon de MakerBot, que tiene fuertes propiedades físicas y puede soportar situaciones de mayor calor.

«Los niveles de calor son altos y esas piezas de fibra de carbono lo soportan y también entornos más duros», dijo Kelly.

Uno de los elementos cruciales para garantizar una conducción más seguirá es el filtro de CO2 del conductor que forma parte del sistema de refrigeración de este, esta pieza se crea con las impresoras 3D en ABS, PLA, o Nylon Carbon Fiber. Los espaciadores de la ECU, utilizados para elevar la ECU del salpicadero y hacerla más accesible al conductor, también se imprimen en ABS. La impresión en 3D de los espaciadores abre la posibilidad de hacer espaciadores desplazados o en ángulo para otros fines.

Los conductos de refrigeración del alternador/dirección asistida del coche están impresos en Nylon Carbon Fiber. Estos conductos están unidos al extremo de las mangueras que van desde detrás del parachoques delantero del coche, desde la entrada de la parrilla, hasta el refrigerador de la dirección asistida y el alternador. Mantener fríos el alternador y el líquido de la dirección asistida es importante para evitar fallos durante la carrera. La ventaja de imprimir en 3D estos conductos se reduce a los recursos disponibles, el peso y el tiempo de producción.

La conexión a tierra de la batería, una cubierta donde el cable que conecta la batería con el chasis se atornilla, también se imprime en fibra de carbono de nylon. Ya que debe proteger el cable para que no se dañe. Esta pieza se imprime en 3D debido a sus complejas geometrías. Que son difíciles de hacer a mano, lo que puede suponer un aumento del tiempo de producción. Por no hablar del peso de la misma si se utilizan materiales como el aluminio o el metal. La impresión 3D acorta el tiempo de producción de cada vehículo, en comparación con la fabricación de varias piezas. Para un equipo pequeño como Spire Motorsports, la impresión 3D de piezas ahorra tiempo y les permite dedicarlo a otras tareas en lugar de fabricar todas estas piezas diferentes.

«La calidad de las impresiones es increíble. El tamaño y las dimensiones de las piezas que diseñamos en nuestro software CAD e imprimimos en las impresoras 3D Makerbot Method X son muy precisas. Estamos hablando de milésimas de milímetro», dijo Kelly.

El equipo utiliza las funciones de impresión remota y de cámara de MakerBot CloudPrint para gestionar y supervisar sus impresiones mientras están lejos de las impresoras 3D o del taller. Esto permite al equipo hacer un seguimiento y asegurarse de que las impresiones se realizan sin problemas. Al tiempo que les permite intervenir en caso de que surja un posible problema.

Antes de adquirir las impresoras 3D, el equipo trabajaba con diferentes proveedores, incluidos otros equipos de carreras, para crear las partes y piezas que necesitaban. Sin embargo, como ocurre con cualquier artículo subcontratado, pueden obtener piezas que no necesariamente encajan correctamente, según las normas y reglamentos de NASCAR. Gracias a las impresoras 3D Makerbot Method X, el equipo puede imprimir cualquier tipo de espaciador o cuña que pueda necesitar para que las piezas encajen mejor en determinadas zonas del coche, incluido el interior del habitáculo, debajo del capó o alrededor del motor.

«Hay diferentes conductos y piezas de refrigeración y mangueras que utilizamos, y a veces podemos necesitar algo que mida un cuarto de milímetro. Y es la diferencia entre que algo encaje o no encaje», señaló Kelly. «Con estas máquinas y los diferentes tipos de materiales que tenemos, somos capaces de diseñar espaciadores y cuñas que te permiten crear algo que hará que otras piezas que no están impresas en 3D encajen y resistan el entorno en el que están».

DISEÑO DE PIEZAS DE GRAN RENDIMIENTO BAJO DEMANDA

El mayor reto para los equipos de carreras, como Spire, es tener que subcontratar piezas para ser mecanizadas. Piezas que se pueden hacer fácilmente y con precisión en una impresora 3D. En algunos casos, las piezas recibidas pueden no estar diseñadas según las especificaciones y pueden tener un mayor peso y costar más. Sobre todo, si las piezas se necesitan inmediatamente.

«He escuchado historias de algunos de los equipos contra los que competimos, en las que han tenido que hacer piezas y enviarlas de la noche a la mañana al equipo de carrera en la pista en un fin de semana de competición», dijo Kelly. «En un nivel profesional como el de la Copa, cualquier cosa que se pueda hacer desde la perspectiva del rendimiento en la pista para mantenerse al día con el resto de los equipos, cualquier forma de encontrar una manera de aumentar la velocidad y el rendimiento en estos coches, tiene que ser capaz de explorar esas vías».

“Ese es el mayor beneficio de tener las impresoras 3D Makerbot Method X. Nos permiten aprovechar esas oportunidades en las que podemos ganar rendimiento de formas en las que normalmente no pensarías”, continuó. Otra de las preocupaciones de Kelly es la sustentabilidad, el mecanizado de piezas puede llegar a general gran mucho desperdicio de material.

«Puedes comprar un trozo de aluminio de 4×8, pero solo utilizarás entre 3 y 5 centímetros de él. Una vez que lo reduces todo, te queda chatarra. Se puede reutilizar y reciclar. Pero no ofrece la misma eficacia que una impresora 3D, donde se pueden aprovechar los materiales y construir desde la base, en lugar de coger algo y cortarlo», explica Kelly.

En definitiva, el equipo ha podido utilizar las impresoras 3D Makerbot Method X de manera muy sencilla “son tan buenas, si no mejores, que las impresoras que valen decenas de miles de euros”.

«Son muy sencillas y fáciles de configurar y poner en marcha, y merece la pena. Si te planteas si vale la pena o no poner una de estas en tu negocio, entonces sí, vale la pena», concluyó Kelly.