Ford y Red Bull Powertrains utilizan la impresión 3D para optimizar los vehículos de F1
En 2023, Ford Motor Company declaró que se había asociado con Red Bull Powertrains para volver a competir en las pistas de Fórmula 1. De hecho, hacía más de veinte años que la marca automovilística no corría en circuitos. Pero, ¿en qué consiste esta colaboración? La unión entre Ford Red Bull Powertrains tiene como objetivo desarrollar la unidad de potencia híbrida de nueva generación para los equipos Oracle Red Bull Racing y Scuderia AlphaTauri. De esta manera, los coches de la escudería Red Bull Racing cumplirán con los estándares impuestos por la FIA, la Federación Internacional del Automóvil, para la Fórmula 1, que entrarán en vigor a partir de 2026. Estos prevén, entre otras cosas, que los automóviles sean más aerodinámicos y que se utilicen combustibles neutros en carbono. Para permitir que los vehículos alcancen estos estándares, Ford Motor Company también ha optado por utilizar tecnologías de fabricación aditiva.
De hecho, desde hace dos años, Ford está utilizando tecnologías de impresión 3D para mejorar los coches de carreras y adaptarlos a los nuevos estándares impuestos por la FIA. Hasta el momento, Ford ya ha fabricado más de 1000 componentes impresos en 3D para Red Bull Powertrains. Actualmente, Red Bull Powertrains, empresa que produce los propulsores propietarios de la empresa Red Bull, colabora con Honda, pero del 2026 hasta el 2030 Ford se convertirá en el nuevo socio oficial. Las dos empresas ya están trabajando en sinergia para potenciar los coches de carreras destinados a las carreras de Fórmula 1. El objetivo, que representa un verdadero desafío, es recrear desde cero la unidad de potencia de los vehículos del equipo Red Bull Racing, aprovechando al máximo el poco tiempo que queda.
En 2024, la FIA presentó tanto el nuevo Reglamento Técnico 2026 como las primeras imágenes de cómo debería ser la nueva generación de automóviles para la F1. (Créditos: FIA)
Los nuevos estándares de la FIA para la Fórmula 1
Para que las carreras sean más sostenibles y estén al día con las necesidades de la modernidad, se han establecido unos estándares muy altos que cada fabricante de automóviles debe alcanzar para 2026. Los coches deberán ser, en conjunto y en comparación con las medidas actuales, 30 kg más ligeros, 20 cm más cortos y 10 cm más estrechos. Además, para favorecer los adelantamientos, cada máquina debe estar equipada con un doble sistema de aerodinámica activa, tanto trasera como delantera, que sustituirá al actual sistema de reducción de arrastre (DRS). Los combustibles utilizados también deben ser sostenibles y el motor debe ser mitad híbrido y mitad endotérmico. En resumen, la F1 quiere regalar a los millones de espectadores no solo carreras más emocionantes (la mayor demanda de aerodinámica sirve para favorecer los adelantamientos también en las pistas de la ciudad, como las de Mónaco y Bakú), sino también más ecológicas. Por lo tanto, para cumplir con los exigentes requisitos impuestos por la FIA para la F1, Ford y Red Bull Powertrains están colaborando y adoptando tecnologías avanzadas como la fabricación aditiva, la computación en la nube de Oracle y el conjunto de software industrial Siemens Xcelerator para optimizar los procesos.
Escaneo de rayos X y TC para la inspección de componentes de alto rendimiento
Para potenciar los coches de carreras de Red Bull Racing, Ford ya ha producido más de 1000 componentes impresos en 3D destinados a hacer que la unidad de potencia de los coches de carreras sea más eficiente y esté perfectamente en línea con las nuevas regulaciones. Ford ha producido componentes de alto rendimiento, utilizando metales y polímeros, que deben soportar entornos particularmente extremos, en este caso a velocidades que alcanzan más de 300 km/h por hora y, en consecuencia, a temperaturas intensas. Por lo tanto, estas piezas necesitan ser probadas para evaluar su resistencia mecánica, dureza y conformidad geométrica. Ford ha producido para Redbull Powertrains componentes como las placas frías de las baterías y las placas de refrigeración para otros sistemas, que han sido sometidos a exploraciones de rayos X y tomografía computarizada (TC).
Estas son herramientas muy útiles para realizar evaluaciones analíticas de los componentes en sus estructuras más internas, gracias a la creación de modelos digitales de las partes obtenidas como resultado de los datos recopilados por los escaneos. De hecho, la TC permite detectar tanto la presencia de vacíos en el interior de la parte impresa como posibles zonas sujetas a delaminación, fenómeno por el cual las capas creadas con la impresión se separan unas de otras. Por lo tanto, los datos obtenidos a través de estos escaneos permiten tratar de manera más eficiente cualquier problema que pueda surgir durante las diversas pruebas mecánicas a las que se someten las piezas y, en consecuencia, optimizar y acelerar la producción. La fabricación aditiva, combinada con los procedimientos avanzados para la inspección 3D, permite producir piezas de alto rendimiento y seguras. Sin embargo, Ford no solo utiliza los escaneos para realizar inspecciones de los componentes impresos en 3D: todas las piezas producidas se someten a pruebas adicionales en el laboratorio de metrología de la empresa.
Ford y el uso de la impresión 3D más allá de la Fórmula 1
Ford no utiliza la impresión 3D únicamente para crear los componentes de los vehículos de carreras que competirán en la Fórmula 1, sino que lleva años utilizando esta tecnología para cumplir diversos fines. En 2023, en Alemania, la empresa inauguró el Cologne Electrification Center, un centro especializado en el uso de la impresión 3D para apoyar la producción de la primera serie de vehículos 100% eléctricos fabricados en Europa. En el Centro de Electrificación de Colonia se utilizan doce impresoras 3D de alta tecnología para producir una amplia variedad de componentes de polímero y metal. Estas piezas pueden comenzar desde unos pocos centímetros de largo y tener un peso de solo 30 gramos, hasta alcanzar los 2,4 metros de largo y un peso de 15 kilogramos.
Foto tomada en el Centro de Electrificación de Colonia, en la planta de Ford en Alemania. (Créditos: Ford Media Center)
Ford no es para nada nuevo en el campo de la experimentación tecnológica. La sede alemana de la empresa utiliza la impresión 3D aproximadamente desde los años noventa, cuando los ingenieros del centro de desarrollo de Merkenich comenzaron a imprimir en 3D componentes para vehículos de prueba y prototipos. Pero no solo eso: en 2019 se produjo en el Ford Research and Innovation Center de Michigan la pieza metálica más grande jamás fabricada con impresión 3D. El equipo reprodujo un colector de admisión de aluminio para el motor de un Ford F-150. En cambio, en la planta de Ford en Valencia, España, se ha creado un catálogo de 5.000 piezas imprimibles en 3D, destinadas a ofrecer soluciones innovadoras para las distintas fases del proceso productivo de la planta. Solo en 2021, se crearon un total de 20 000 piezas impresas. Por último, Ford utiliza la impresión 3D para automatizar los procesos de producción.
Por lo tanto, solo queda esperar hasta 2026 para ver los autos nacidos de la colaboración entre Red Bull Powertrains y Ford en los circuitos de Fórmula 1. Con el paso de los meses, es probable que Ford diseñe, introduzca e implemente otros componentes impresos en 3D para mejorar el rendimiento de los automóviles de las carreras del próximo año. Mientras tanto, Ford seguirá invirtiendo en fabricación aditiva no solo para desarrollar componentes de alto rendimiento, sino también para hacer que la industria automotriz en general sea cada vez más eficiente. Objetivos que logrará gracias a su experiencia de casi un siglo y la capacidad de aprovechar las tecnologías más avanzadas.
¿Qué opinas de la colaboración entre Ford y Red Bull Powertrains? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, LinkedIn y Youtube. ¿Te interesan las últimas noticias sobre la impresión 3D en la automoción y el transporte? Haz clic aquí. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.
*Créditos de la foto de portada: Ford Media Center
