BMW realizza la prima pompa dell’acqua ad uso agonistico con stampa 3D

L’attuale stagione del Campionato Tedesco Touring Masters (DTM) inizia con un piccolo anniversario per BMW: una delle motorizzazioni  ha in dote una nuovissima girante della pompa dell’acqua in grado di resistere sino a 500 °C realizzata con metodo di stampa 3D.

La componente ad alta precisione, che è soggetta a forti sollecitazioni, è costituito da una lega di alluminio e ha già dimostrato il suo valore in un ambiente duro degli sport motoristici: senza eccezioni, tutti gli attrezzi della pompa funzionano perfettamente, confermando il ruolo leader di BMW quando si tratta metodologie innovative di produzione.

In una gara, i propulsori ad alte prestazioni lavorano fino al 70 per cento del tempo a pieno carico; inoltre, le parti mobili in particolare, devono gestire condizioni estreme. È per questo che, nel 2010, il team di ingegneri di BMW ha sviluppato un unico pezzo, un girante in lega leggera della pompa dell’acqua per sostituire la parte precedentemente applicato di serie in plastica. Sulla base dell’esperienza di lunga data di BMW in metodi di produzione innovativi, che stanno diventando più noti sotto il termine collettivo di ‘stampa 3D’, gli ingegneri hanno deciso fin dall’inizio di applicare la procedura SLM (fusione laser selettiva) per la produzione di una piccola serie. In questo procedimento di fusione laser, il componente viene creato in un processo di stratificazione generativa: la stampante 3D applica strati sottili (0,05 millimetri) di rivestimento in polvere di metallo ad una piastra di elaborazione. Un raggio laser quindi fonde la polvere nei punti desiderati sotto atmosfera inerte per formare uno strato di alluminio resistente. In questo modo, strato per strato, la componente tridimensionale prende forma. Rispetto ai metodi di stampa 3D nei settori di consumo, che utilizzano filamenti in plastica, la produzione di additivi di parti metalliche richiede una maggiore esperienza nell’ingegneria di processo.

La Stampa 3D come metodo di produzione è risultato essere la procedura ideale per piccoli lotti. In primo luogo, esso consente l’inclusione di perfezionamenti progettuali nella ruota della pompa centrifuga a sei lame, la cui realizzazione richiederebbe molto maggiore sforzo con altri metodi di produzione. Con il nuovo metodo, è stato possibile realizzare le condizioni di aerodinamica ideali del componente per la corsa nel campionato DTM. In secondo luogo, non sono necessari strumenti o stampi complessi, il che rende la produzione orientata alla domanda più conveniente. In prima battuta, la stampa 3D garantisce la precisione dimensionale della girante della pompa dell’acqua sull’intero tempo di produzione. BMW applica la parte ad alta precisione omologata sia nelle auto da corsa DTM sia nelle vetture cliente BMW Z4 GT3.

BMW Group – Un pioniere nei metodi di produzione generativi.

Il BMW Group ha applicato le procedure di produzione di additivi nel concetto di prototipazione dal 1991 ed ha sviluppato il processo ulteriormente da allora. A seconda delle specifiche esigenze, il Gruppo BMW utilizza diverse procedure. Il Rapid Technologies Center ed il Centro Ricerca e Innovazione del Gruppo BMW (FIZ) di Monaco lavora ad un ritmo di 25.000 richieste di prototipi all’anno, producendo circa 100.000 componenti all’anno per i clienti in-house. A seconda della procedura e le dimensioni del componente, i pezzi campione potrebbero essere disponibili entro pochi giorni. Sono applicati, ad esempio, in fase di sviluppo del veicolo, al gruppo BMW Motorrad, ed in Motorsport.