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Negli sport motoristici le prestazioni dipendono spesso dai dettagli più piccoli. Quando i componenti interni del motore non sono modificabili a causa dei rigidi regolamenti delle gare, ogni vantaggio deve essere trovato altrove, nei componenti che circondano il motore. Questa è stata esattamente la sfida che ha dovuto affrontare un pilota professionista di categoria PRO 2 che sospettava che il collettore di scarico montato sulla sua auto stesse limitando le sue prestazioni di potenza. Per convertire questa intuizione in risultati misurabili, il pilota aveva bisogno di una soluzione che si fondasse su principi di ingegneria piuttosto che su ipotesi.
Ed è qui che è entrata in gioco EP9 Autosport, un'officina con sede in Quebec, in Canada. Ben nota per la sua competenza nel restaurare, migliorare e personalizzare i veicoli Porsche raffreddati ad aria, EP9 si è occupata del progetto con la stessa maestria e passione che contraddistingue il suo lavoro sulle classiche 911. Basandosi sulla loro lunga esperienza nel ricostruire motori ad alte prestazioni e nello sviluppo di parti non più disponibili, la squadra ha applicato la propria competenza tecnica per ottimizzare il collettore e liberare la potenza non sfruttata.
In questo blog parleremo di come EP9 ha affrontato la sfida tecnica di riprogettare il collettore di un motore Roush, producendo le frazioni di secondo di vantaggioguadagnando quella frazione di secondo che fanno tutta la differenza sul circuito.
Revisione della geometria del collettore: una riprogettazione da cima a fondo
Sul motore era già montato un collettore, ma non erano stati effettuati calcoli o analisi. Nella configurazione iniziale i condotti del collettore erano stati soltanto posizionati per adattarli al telaio. Di conseguenza, i parametri principali come la geometria, la lunghezza e il diametro di ogni condotto non erano stati ottimizzati per un flusso d'aria equilibrato e per la potenza massima del motore.
Il costruttore del motore aveva fornito delle linee guida generali, come le specifiche del diametro e della lunghezza di ogni sezione e quali tubi dovevano essere accoppiati, ma la geometria generale del collettore restava indefinita. Per questo motivo, il gruppo di progettisti della EP9 ha dovuto iniziare un lavoro da zero sviluppando un nuovo collettore che avrebbe soddisfatto queste specifiche rispettando i limiti della geometria del telaio del veicolo.
Scansione della testa del motore per un posizionamento perfetto
Dopo aver rimosso il vecchio collettore, EP9 ha scansionato la testa del motore, basato su un'architettura Ford, per acquisire precisamente le dimensioni e l'ambiente che avrebbe accolto il nuovo collettore. È stato necessario considerare con attenzione alcune caratteristiche, come i condotti di scarico di forma quadrata che dovevano collegarsi ai tubi dei collettori di scarico, che erano di forma rotonda.
Instradamento dei condotti di aspirazione per un flusso ottimale
La squadra ha utilizzato un kit modulare di componenti in plastica per instradare manualmente i condotti, determinare la loro forma generale e il loro posizionamento, e per visualizzare il percorso che offrisse il flusso più efficiente. Dato che ogni segmento del kit rappresentava esattamente un pollice lineare, il calcolo della lunghezza totale di ogni condotto è stata un'operazione semplice.
Conversione del prototipo in un modello CAD
Dopo aver finalizzato il prototipo, EP9 ha utilizzato uno scanner HandySCAN 3D|Serie PRO per digitalizzare il modello fisico. Utilizzando Scan-to-CAD Pro, il team di progettisti ha potuto realizzare lo schizzo e modellare il nuovo collettore partendo direttamente dai dati di scansione, per poter poi creare un modello CAD parametrico completo.
Ottenere un adattamento perfetto
Alla fine, il modello CAD è stato inviato al reparto di lavorazione meccanica per realizzare un componente con una geometria ottimizzata e un adattamento perfetto all'interno del telaio del motore; un risultato tangibile di un processo di progettazione perfettamente eseguito, dalla scansione al CAD, alla lavorazione meccanica del componente.
Come la Serie PRO con SCAN-to-CAD Pro ha trasformato il processo di progettazione di EP9
La tecnologia Creaform per la scansione 3D faceva da tempo parte dell'attrezzatura a disposizione di EP9, utilizzata per il restauro delle Porsche per riprodurre parti non disponibili e migliorare quelle esistenti. Per questi progetti, il team di progettazione scansionava la parte originale per ottenere dati di riferimento accurati e utilizzarli come base per la progettazione del nuovo componente.
HandySCAN 3D|Serie PRO ha reso possibile un'evoluzione della progettazione di EP9 fornendo un nuovo livello di precisione. Grazie ai suoi algoritmi avanzati di miglioramento delle mesh, genera dati di scansione notevolmente puliti, perfino sulle complesse geometrie dei motori. La funzione Smart Resolution regola automaticamente la densità delle mesh per acquisire dettagli minuti dove necessario e velocizzando al tempo stesso il processo nelle aree meno critiche. In combinazione con l'efficace estrazione dei dati delle mesh tramite le fotocamere ad alte prestazioni e le linee laser, il sistema fornisce risultati accurati su finiture difficili o contrastate. Al tempo stesso, la visualizzazione in tempo reale delle mesh permette agli ingegneri di vedere la composizione in tempo reale del modello 3D, garantendo una copertura totale e una qualità elevata prima di passare alla fase successiva.
Lavorando di pari passo con HandySCAN 3D|Serie PRO, il modulo software Scan-to-CAD Pro,parte della Creaform Metrology Suite, ha snellito il flusso del lavoro di progettazione di EP9. Dopo aver acquisito i dati delle mesh ad alta qualità, gli ingegneri hanno potuto pulirli rapidamente e ottimizzarli utilizzando gli strumenti di editing prima di estrarre le caratteristiche e preparare la scansione per il CAD. L'allineamento intelligente ha assicurato che i dati fossero pronti per il CAD, semplificando le operazioni di creazione delle bozze e di modellazione. I tecnici di EP9 hanno beneficiato anche della possibilità di realizzare le bozze direttamente sulle sezioni trasversali e di realizzare i modelli 3D all'interno dello stesso ambiente, riducendo il tempo di modellazione manuale. Infine, il trasferimento parametrico in SOLIDWORKS ha permesso ai tecnici di perfezionare e modificare agevolmente i modelli CAD basati sulle caratteristiche geometriche con la loro piattaforma CAD preferita.
Ottimizzare il percorso dalla scansione al prototipo
Con l'aggiunta di una stampante 3D, EP9 può ora passare dal concetto al prototipo fisico in un solo giorno. Usando abilmente il flusso di lavoro combinato di HandySCAN 3D|Serie PRO e Scan-to-CAD Pro, il team di progettazione può ottenere dai dati di scansione un primo componente stampato in 3D funzionale e testabile, in tempi brevi, accelerando la convalida e permettendo cicli di progettazione più rapidi.
Prima, per realizzare un prototipo funzionale si impiegavano mesi di lavoro avanti e indietro. Adesso, con HandySCAN 3D|Serie PRO e Scan-to-CAD Pro, possiamo passare dalla scansione al CAD, fino alla stampa 3D del prototipo in un solo giorno. È stato un elemento rivoluzionario per il nostro processo di progettazione.
Félix Bélanger, ingegnere di EP9 Autosport
La differenza rispetto ai precedenti metodi di misurazione è impressionante. In passato, le parti venivano progettate, inviate alla lavorazione meccanica e riconsegnate mesi dopo solo per scoprire che non si adattavano perfettamente oppure non offrivano le prestazioni previste. Erano spesso necessari spostamenti avanti e indietro prima di ottenere un prototipo funzionale.
Oggi, grazie alla scansione 3D e alla stampa 3D, EP9 esegue normalmente solo due o tre rapidi cicli di progettazione per perfezionare una parte prima di inviarla alla lavorazione meccanica. Dopo aver prodotto la versione finale, non sono necessari ulteriori modifiche, semplicemente funziona bene, ogni volta.
Trasformare l'accuratezza della misurazione in sicurezza della progettazione
HandySCAN 3D|Serie PRO non solo velocizza il flusso di lavoro, assicura che ogni ciclo di progettazione si basi sulle fondamenta solide di dati accurati. I dati di riferimento affidabili eliminano l'incertezza e forniscono una sicurezza totale sulla geometria dell'area in cui sarà installato il nuovo componente.
Nelle applicazioni dell'industria automobilistica, in cui le tolleranze sono rigide e lo spazio disponibile è limitato, questo livello di accuratezza è fondamentale. Sia per lo sviluppo dei componenti del motore, sia per altre parti necessarie per le prestazioni, conoscere esattamente l'ambiente di installazione garantisce un adattamento perfetto.
Potenziare le capacità dei team con strumenti intuitivi
Infine, EP9 sottolinea quanto HandySCAN 3D|Serie PRO sia intuitivo. Quando il loro esperto delle scansioni non c'era, un altro membro della squadra ha preso il suo posto e ha eseguito con successo una scansione completa in pochi minuti senza avere alcuna esperienza. L'utilizzo del dispositivo, il lancio del software di acquisizione e il completamento della scansione si sono rivelati compiti agevoli e perfino piacevoli.
Risultati: una maggiore efficienza e un vantaggio di competitività
Con l'aiuto di Creaform HandySCAN 3D|Serie PRO, EP9 ha progettato un collettore che rispecchia la competenza e l'attenzione per i dettagli della squadra di ingegneri. La Serie Pro ha permesso di perfezionare la geometria, migliorare le prestazioni del motore e ottenere dei miglioramenti tangibili sul circuito, e il pilota ha percepito subito questi miglioramenti.
Per EP9, la combinazione di Scan-to-CAD Pro con la stampa 3D ha trasformato totalmente il loro processo di progettazione. La squadra può ora affrontare progetti complessi e progetti unici come veicoli personalizzati, riprogettare parti uniche, e soprattutto farlo in modo efficiente e redditizio. Senza gli strumenti giusti, è facile impiegare infinite ore di lavoro ingegneristico durante la fase di progettazione. La Serie Pro ha ridotto notevolmente questo tempo, permettendo alla squadra di EP9 di fornire soluzioni su misura di alta qualità a un prezzo competitivo.
Grazie alla Serie Pro, le sfide come queste, che sono frequenti negli sport motoristici, non sono più fuori dalla portata delle piccole officine che hanno grandi ambizioni. Con le scansioni eseguite per ogni progetto, EP9 sta anche creando un archivio digitale crescente di telai e configurazioni di motore. Questo database permette loro di consultare le dimensioni, analizzare i lavori precedenti e perfezionare continuamente i loro progetti, consolidando nel tempo la loro competenza nel lavoro ingegneristico.
Rispetto ai precedenti strumenti di misurazione, HandySCAN 3D|Serie PRO riduce drasticamente le iterazioni legate a prove e a errori. Ciò che prima richiedeva mesi può ora essere ottenuto in pochi giorni, una svolta decisiva per una squadra ambiziosa che aspira al successo nel mondo competitivo delle corse automobilistiche.
Qual è la prossima sfida di EP9 Autosport
Assecondando le richieste dei clienti, EP9 sta ora preparando il lancio di un nuovo motore Porsche che combinerà componenti di nuova concezione con pezzi originali. Ancora una volta, la Serie PRO giocherà un ruolo fondamentale per l'acquisizione digitale di tutte le superfici circostanti, garantire la perfetta integrazione di ogni elemento e ottenere le prestazioni migliori.
HandySCAN 3D|Serie PRO continuerà a stimolare ulteriormente la creatività e l'efficienza di EP9 aiutando la squadra stessa a risparmiare tempo, ridurre i costi e a trasformare in realtà la loro visione ingegneristica, sia su strada sia su pista.
Published 12/05/2025