Bugatti produce las primeras pinzas de freno de titanio a través de impresión 3D

Los próximos autos deportivos Bugatti Veyron y Bugatti Chiron además de todos los adelantos que la automotriz francesa piensa incorporar, probablemente uno llame mucho la atención.  Si todo sigue su curso normal, muy pronto veremos esos dos modelos con pinzas de freno creadas de forma diferente a todo lo visto hasta ahora.

El departamente de desarrollo de Bugatti por primera vez en el mundo ha logrado diseñar unas pinzas de freno que se pueden producir a través de impresión 3D, pero esto no es todo, estas pinzas de freno son el componente funcional más grande del mundo producido a partir de titanio utilizando procesos de impresión 3D.  Es necesario aclarar que Bugatti no hizo esto solo, tuvo la ayuda de Laser Zentrum Nord de Hamburgo, Alemania, un instituto que es parte de la organización de investigación Fraunhofer.

De acuerdo a Bugatti las pruebas de vehículos con estas nuevas pinzas de freno de titanio producidas con tecnología de impresión 3D en serie, comenzarán en la primera mitad de este año.

Este proyecto de desarrollo de las nuevas pinzas de freno de titanio fue muy rápido y desde la primer idea hasta la impresión del primer componente solo tomó 3 meses.  De acuerdo a la automotriz francesa «el concepto básico, las simulaciones de rigidez y rigidez, los cálculos de diseño y los planos de diseño fueron enviados a Laser Zentrum Nord por Bugatti como un paquete de datos completo. Luego, el instituto llevó a cabo la simulación del proceso, el diseño de las estructuras de soporte, la impresión real y el tratamiento del componente. Bugatti fue responsable de terminar».

Para imprimir las primeras pinzas de freno se utilizó una impresora 3D especial de Laser Zentrum Nord, que en ese momento era la impresora más grande en el mundo para poder imprimir titanio equipada con láser de 400 watts.

En estos momentos la tecnología utilizada permite imprimir las pinzas de freno con titanio en 45 horas, durante las cuales polvo de titanio se deposita capa por capa.  Con cada capa, los cuatro láseres funden el polvo de titanio en la forma definida para la pinza de freno.  Luego el material se enfría inmediatamente y la pinza de freno toma forma.

Para una pinza de freno se requieren de 2.213 capas y al finalizar, el polvo de titanio que sobra, que todavía no se ha fundido, se retira de la cámara y se limpia para volver a usar nuevamente.  Luego la pinza de freno recibe un tratamiento térmico estabilizador para alcanzar su resistencia final.  Ese tratamiento térmico expone a la pinza de freno de titanio a una temperatura inicial de 700°C, para luego bajar hasta los 100°C, esto último para eliminar cualquier estrés residual y para garantizar la estabilidad dimensional.

Luego la superficie de la pinza de freno se alisa a través de un proceso combinado mecánico, físico y químico que mejora su resistencia a la fatiga y finalmente, los contornos de las superficies funcionales, como por ejemplo las superficies de contacto del pistón, pasan por un proceso a través de una fresadora de cinco ejes que tarda otras 11 horas más.

De acuerdo a los ingenieros de Bugatti, al momento de las primeras pruebas el proceso de producción será mucho más corto, especialmente en la última etapa del proceso descrito en el párrafo anterior.

Respecto al logro de Bugatti el Jefe de Nuevas Tecnologías en el Departamento de Desarrollo Técnico de Bugatti Automobiles S.A.S., Frank Götzke, señaló:

Fue un momento muy conmovedor para el equipo cuando sostuvimos en nuestras manos nuestra primera pinza de freno de titanio con la impresora 3D.  En términos de volumen, este es el componente funcional más grande producido a partir de titanio mediante métodos de fabricación aditiva. Todos los que miran la pieza se sorprenden de lo liviano que es, a pesar de su gran tamaño. Técnicamente, esta es una pinza de freno extremadamente impresionante y también se ve genial «.