DISEÑO GENERATIVO DE UN COMPONENTE INDUSTRIAL Y SU FABRICACIÓN MEDIANTE IMPRESIÓN 3D Y FUNDICIÓN AL MODELO PERDIDO

Abstract

El sistema de suspensión de un vehículo de Formula Student requiere de componentes resistentes y ligeros que permitan mejorar la respuesta dinámica del vehículo en competición. En este proyecto, se ha rediseñado la mangueta trasera —parte de la que fue diseñada para el monoplaza IFS-06 — aplicando criterios de optimización topológica y explorando una alternativa innovadora de fabricación: la fundición al modelo perdido a partir de un modelo impreso en 3D. Además, se estudiará la viabilidad económica y técnica de este método propuesto frente a alternativas del mercado como el mecanizado o la fabricación aditiva en metal. Tras acabar el proyecto, se concluye en que la impresión de un moldeo para la fundición al modelo perdido es una alternativa rentable económicamente si se compara con la fabricación aditiva en metal (DMLS) y el mecanizado. Y que, además, los tiempos de fabricación, de acuerdo con las fases planteadas son cortos respecto a las alternativas del mercado.

The suspension system of a Formula Student vehicle requires strong and lightweight components to enhance the vehicle's dynamic response in competition. In this project, the rear upright—originally designed for the IFS-06 —has been redesigned using topology optimization criteria and exploring an innovative manufacturing alternative: investment casting using a 3D-printed pattern. Additionally, the technical and economic feasibility of this proposed method has been evaluated in comparison to common market alternatives such as CNC machining and metal additive manufacturing. The project concludes that producing a casting mold via 3D printing for investment casting is a cost-effective alternative when compared to metal additive manufacturing (DMLS) and machining. Furthermore, the proposed process offers shorter production times based on the defined stages, compared to other market alternatives