Máquinas de SLA permitem o teste bem-sucedido de envio de túnel de vento do Ford Mustang Dark Horse da NASCAR de 2024

A equipe de engenharia aerodinâmica da Stewart-Haas Racing e de outras equipes de corrida da NASCAR Ford precisava de uma maneira de testar centenas de formatos de painéis de carroceria diferentes para determinar o formato aerodinâmico de melhor desempenho para o novo Ford Mustang Dark Horse da NASCAR 2024 . Esse projeto de inscrição da NASCAR envolveu vários testes de túnel de vento em escala real ao longo de vários meses. Como os testes de túnel de vento em escala real são caros, qual é a maneira mais eficiente de testar dezenas de formatos de painéis de carroceria diferentes durante cada sessão de teste?

Ao enviar um novo formato de carroceria de carro de corrida para a NASCAR, as equipes de corrida da Ford precisaram atender às especificações de coeficiente aerodinâmico específicas, conforme determinado pela NASCAR. No final do projeto, isso é idealmente alcançado durante um teste de túnel de vento em escala real da carroceria do carro que está sendo submetido. Para que o teste de envio final fosse bem-sucedido, ocorreu o seguinte processo de desenvolvimento.

1. As formas do painel da carroceria são testadas usando o software CFD.Os analistas de CFD (Computational Fluid Dynamics) projetam vários conceitos de forma de painel de carroceria no software CAD. Esses conceitos representam várias formas que potencialmente melhorarão o desempenho aerodinâmico do carro de corrida. Esses modelos de superfície são então processados usando o software CFD que representa um túnel de vento virtual para testar os coeficientes aerodinâmicos desses modelos de superfície. Os resultados são analisados e os conceitos que mostram um potencial de desempenho favorável são identificados como conceitos a serem testados no túnel de vento em escala real.
    

2. Converta as superfícies CFD em modelos CAD sólidos para impressão 3D.Os engenheiros de Design então convertem os modelos de superfície CFD em modelos CAD sólidos que podem ser impressos em 3D. Os modelos de superfície sólida são divididos em blocos de tamanho razoável que, quando impressos e montados, representam a forma do modelo de superfície CFD original. Esses ladrilhos são projetados para serem fixados a uma subestrutura do Moldura no carro em escala real a ser testado no túnel de vento.
    

3. Imprima peças usando as impressoras SLA da 3D Systems.Esses modelos CAD sólidos são então enviados para impressão 3D internamente na Stewart-Haas Racing, para o Centro de Manufatura Aditiva da Ford em Dearborn, MI, ou para um serviço de impressão externo. O técnico de impressão 3D orienta os modelos CAD no software 3D Sprint® da 3D Systems para posicioná-los da maneira que precisam ser impressos. Os arquivos podem ser orientados para minimizar o tempo de impressão, maximizar a qualidade de impressão e maximizar a quantidade de peças por plataforma de construção. O software 3D Sprint da 3D Systems é intuitivo e permite que o técnico configure rapidamente os modelos CAD a serem impressos. 
    

O arquivo resultante pode então ser enviado para a máquina SLA ProX 800 para impressão rápida e precisa das peças no Material desejado. A 3D Systems oferece muitos materiais diferentes, alguns dos quais foram desenvolvidos especificamente para imprimir peças para testes de túnel de vento. Isso resulta em peças com um Acabamento de superfície liso, o que é vital para testes de túnel de vento. Para projetos de envio como esse, é comum imprimir centenas de peças grandes. A confiabilidade das máquinas de SLA da 3D Systems é fundamental ao imprimir tantas peças. Muitas vezes, essas peças são impressas bem a tempo de serem testadas no túnel de vento, por isso é importante que as máquinas de SLA sejam confiáveis.  As máquinas de SLA da 3D Systems são potentes e imprimem peças 24/7 com o mínimo de manutenção necessária. 

1. Monte as peças impressas em 3D no carro de teste do túnel.As peças impressas em 3D podem então ser fixadas à subestrutura do carro em escala real. Dessa forma, toda a forma da carroceria do carro pode ser definida por esses ladrilhos impressos em 3D. A forma do corpo resultante pode então ser digitalizada em 3D para verificar se a forma impressa em 3D é igual à forma original do arquivo de superfície CFD.

5. O carro é testado no túnel de vento.Como o carro está sendo testado no túnel de vento, peças adicionais impressas em 3D podem ser adicionadas e removidas do carro para testar os vários conceitos que estão em desenvolvimento. Cada "corrida" representa um conceito que está sendo testado, e os coeficientes aerodinâmicos resultantes são registrados e analisados. Alguns conceitos melhoram o desempenho aerodinâmico da carroceria do carro, outros não.  Dessa forma, os engenheiros aerodinâmicos são capazes de otimizar o formato da carroceria do carro para ter o melhor desempenho na pista de corrida no futuro.
    

6. Repita as etapas de 1 a 5 até que o carro atenda às especificações de coeficiente aerodinâmico para envio.Muitos meses, muitas peças impressas e muitos testes de túnel de vento depois, o carro está pronto para o teste final de túnel de vento com a NASCAR. Neste teste de envio, desde que as formas do painel da carroceria sejam aprovadas nas especificações do coeficiente aerodinâmico, a forma da carroceria é enviada à NASCAR como a forma final da carroceria de carro de corrida para o Ford Mustang Dark Horse da NASCAR 2024 .

    

7. Produza painéis de carroceria de produção.Os engenheiros de Design então convertem os modelos CAD sólidos que representam a forma final do corpo de envio em superfícies CAD que são os tamanhos finais do painel da carroceria para produção. Esses arquivos de produção são enviados a vários fornecedores de fibra de carbono para produzir os painéis da carroceria de fibra de carbono que serão usados para corridas durante a temporada de 2024 corridas. 
    

O software 3D Sprint da 3D Systems e as máquinas SLA de impressão 3D são as ferramentas certas para concluir projetos de envio como esse com resultados bem-sucedidos. Essas ferramentas e o processo de desenvolvimento em que são usadas produzem uma carroceria de corrida para o carro de corrida Ford Mustang Dark Horse que se parece com o carro de produção de 2024 , mas tem o desempenho aerodinâmico para os carros de corrida da equipe Ford vencerem corridas e uma Copa NASCAR Campeonato em série!