Esta noticia del mes pasado es muy interesante y merece la pena ser tratada. Porsche está utilizando la impresión 3D para crear componentes del tren motriz de los vehículos eléctricos que son más ligeros, más fuertes y más fáciles de trabajar. Todo ello supone una mejora en las prestaciones desde la fabricación hasta la conducción del vehículo.
«Esto demuestra que la fabricación aditiva, con todas sus ventajas, también es adecuada para los componentes más grandes y sometidos a grandes esfuerzos en los coches deportivos eléctricos», afirma Falk Heilfort, director de proyectos del departamento de desarrollo avanzado de la cadena cinemática en el Centro de Desarrollo de Porsche en Weissach.
Sin embargo, Porsche no utiliza impresoras 3D de consumo. La empresa cuenta con herramientas de impresión mucho mejores que pueden utilizar metal como materia prima, lo que permite una resistencia mucho mayor que la que se obtendría en casa con una Ender 3 o una Prusa. No obstante, por las imágenes, parece que el proceso es muy similar.
Por ejemplo, tienen que utilizar «soportes» al imprimir, lo que hace que las líneas verticales rectas de arriba a abajo estén debajo de la pieza real. Una vez realizada la impresión, los pequeños puntos de unión entre la pieza y los soportes y la pieza se separan y se alisan para hacer la pieza final.
El resultado final es una carrocería motriz que es un 10% más ligera de lo que sería con piezas de fundición. Hay formas especiales que son capaces de hacer con la impresión 3D que hacen que sea el doble de fuerte que las piezas de fundición, lo que significa que es más fuerte y más ligero.
Si tenemos en cuenta que los fabricantes de automóviles hacen locuras como no incluir una rueda de repuesto para conseguir una clasificación EPA o WLTP ligeramente mejor, ahorrar un 40% del peso de la carrocería y un 10% del peso total de la unidad de tracción es una gran noticia.
«Nuestro objetivo era desarrollar un accionamiento eléctrico con potencial para la fabricación aditiva, integrando al mismo tiempo el mayor número posible de funciones y piezas en la carrocería del accionamiento, ahorrando peso y optimizando la estructura», dice Heilfort.
Impresión 3D de Porsche: una ventaja más
Otra ventaja de fabricar las piezas de este modo es que no es necesario pasar del diseño al mecanizado y a la producción. Pueden pasar directamente a la forma final en un solo proceso de impresión si la diseñan bien e incluyen los soportes adecuados.
La empresa también pudo introducir estructuras de celosía inspiradas en la naturaleza dentro y alrededor de la unidad, lo que permite aumentar la resistencia sin limitarse a hacer todo más grueso. Así pueden conseguir una mayor resistencia sin que la carrocería sea más pesada.
Sin embargo, esto no se hizo de una sola vez, ya que fue un ejercicio de aprendizaje para el fabricante de automóviles. Los primeros diseños tuvieron que hacerse en tres partes, y se cometieron errores por el camino. Después de aprender de lo que hicieron, el equipo fue capaz de hacer toda la estructura en una sola impresión, lo que no sólo ahorra tiempo, sino que fortalece todo.
La impresión en 3D también proporcionó a la empresa otras ventajas. En primer lugar, la estructura en forma de nido de abeja (aparentemente no tan fácil de hacer con la fundición) reduce las vibraciones y la flexión de la carcasa exterior durante el uso. Esto mejora la acústica de toda la unidad motriz. También ha hecho que la unidad sea más compacta y fácil de construir, eliminando 40 pasos en el proceso de montaje, lo que supone un ahorro de 20 minutos para construir cada una. También les permitió construir un intercambiador de calor en la carrocería, lo que ayuda a crear una mayor sobrecarga de refrigeración para el rendimiento.
Aunque la empresa no tiene previsto fabricar coches de producción en serie con piezas impresas en 3D, este proceso se presta bien a las pequeñas series de producción y a las aplicaciones de competición. En el caso de los coches de producción masiva, también beneficiará a la empresa con la capacidad de utilizar la impresión 3D en la fase de desarrollo y pruebas, lo que permitirá un desarrollo más rápido y mejores productos finales en general que finalmente saldrán de las líneas de montaje.
Según la empresa, esto también podría ayudar a producir piezas de recambio poco conocidas, incluso para vehículos antiguos que hace tiempo que dejaron de fabricarse. También podría facilitar la fabricación de pequeñas cantidades de piezas personalizadas que la mayoría de los clientes no querrán, pero unos pocos sí.
En definitiva, este método da flexibilidad a la empresa, y eso es algo valioso para una gran compañía.
¿Cómo hacer que una gran empresa actúe un poco más como una organización pequeña, y viceversa?
Las grandes empresas como Volkswagen Group, con sus enormes estructuras organizativas y sus huellas globales, tienen que actuar como una máquina bien engrasada. Los cambios se estudian con mucho cuidado y, en la mayoría de los casos, también se producen muy lentamente. Si no lo hacen, pequeños errores pueden amplificarse un millón de veces en todo el mundo y podrían hacer caer a una gran empresa. Por eso, las grandes empresas automovilísticas se mostraron mucho más vacilantes a la hora de introducirse en los vehículos eléctricos que un nuevo actor como Tesla.
Aun así, cometer errores puede ser bueno para la innovación, pero llevó a Tesla al borde de la ruina en varias ocasiones, como la plataforma de producción del Model 3. Elon Musk contó a un usuario de Twitter que la compañía estuvo a un mes de la bancarrota durante lo peor de ese calvario, que duró de 2017 a 2019.
Una tecnología como la impresión 3D en metal de alta calidad permite a las divisiones de las grandes empresas ser un poco más ágiles, a pesar del tamaño de la compañía. Poder experimentar con cosas nuevas y asumir pequeños riesgos no es tan importante cuando la empresa solo tiene que arriesgarse a que una impresión 3D no salga bien. Cuando se utilizan métodos más tradicionales, hay que arriesgarse a que el costoso utillaje y la fabricación a medida no funcionen, lo que introduce más riesgos que la empresa podría querer evitar a costa de la innovación.
Esto no da a una gran empresa la flexibilidad total que probablemente tenga una organización más pequeña, pero la acerca un poco más.
Lo contrario también es cierto.
Para las pequeñas empresas e incluso para los equipos de voluntarios no remunerados en Internet, la impresión 3D ha supuesto un cambio de juego. Al poder hacer el trabajo de prototipado que puede realizarse con la impresión 3D y llevar los diseños a la fase de pruebas sin grandes gastos, las empresas pequeñas pueden hacer cosas que antes sólo podían hacer las grandes empresas con amplia financiación.
Noticia tomada de: Clean Technica / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
Te puede interesar:
- Ya se puede reservar el primer vehículo eléctrico solar de Aptera: tiene 1.600 km de autonomía y no necesita cargarse
- Toyota presentará en 2021 un coche eléctrico con batería de estado sólido y carga rápida de 10 minutos
- Lucid completa la construcción de su fábrica de coches eléctricos: producirá hasta 400.000 unidades por año
