Cómo Ferrita personalizó un escape de un Mercedes-Benz SLR McLaren utilizando la tecnología Wire-LMD

Ferrita Sweden AB es una empresa sueca que desarrolla y fabrica soluciones técnicas avanzadas en materia de atenuación acústica, vibraciones, aislamiento térmico y purificación de gases de escape, como la purificación mediante catalizadores y filtros de partículas. Dirigida por su director general, Micael, la empresa prospera en el seno de la cultura automovilística sueca, un mercado en el que se valoran mucho los coches de proyecto únicos. Este entorno permite al equipo dar rienda suelta a su creatividad en el diseño de escapes.

Cuando un cliente trajo un Mercedes-Benz SLR McLaren de 2003, quería ir a por todas y convertir el vehículo en algo totalmente especial. El objetivo era perfeccionar este coche de ensueño con motor V8 sobrealimentado y fabricado a mano.

“En Suecia existe una cultura del automóvil (como probablemente ocurre en el resto del mundo) en la que se valora mucho la singularidad de los coches de proyecto, lo que nos permite ser muy creativos a la hora de diseñar el sistema de escape”, explican desde la empresa.

La producción de componentes de automoción altamente especializados mediante métodos tradicionales de sustracción o conformado conlleva importantes cuellos de botella económicos y temporales. Para este proyecto concreto, Ferrita necesitaba fabricar cuatro tubos de escape perfectamente simétricos con una forma muy específica. Tradicionalmente, lograr esta simetría requeriría que el taller creara utillaje especial. La carga económica de este enfoque convencional es considerable.

Además, los talleres de fabricación del mercado de recambios operan con plazos muy ajustados. Ferrita suele tener el coche del cliente en el taller solo durante una semana aproximadamente. Por lo tanto, todo el proceso, desde la idea inicial hasta la pieza fabricada final, debe desarrollarse con rapidez. Dedicar semanas y presupuestos elevados a herramientas a medida simplemente no encaja con el flujo de trabajo ágil que se requiere en la personalización automovilística de alto nivel.

Las restricciones de ingeniería en el proyecto del Mercedes-Benz SLR McLaren eran muy estrictas. El reto más inmediato fue diseñar los componentes para que se adaptaran perfectamente a las líneas existentes del vehículo. Los requisitos de espacio también eran extremos, ya que el fabricante original intentó encajar todo el sistema de escape dentro del guardabarros delantero. El equipo tuvo que sustituir el pesado silenciador original, que pesaba unos 20 kilogramos, para ahorrar una gran cantidad de peso y eliminar el exceso de calor.

Más allá del ajuste físico, el equipo se enfrentó a complejos retos de dinámica de fluidos. Crear un sonido de escape ideal requiere una manipulación precisa de las dimensiones de los tubos, los volúmenes, los cambios de frecuencia y la velocidad de escape. Lograr un flujo óptimo mediante la fabricación convencional es extremadamente difícil. Como explica Viktor, técnico de Ferrita: “No se puede fabricar a mano un par de tubos de unión con extremos redondos que garanticen un buen flujo. Pero sí se pueden fabricar tubos de unión perfectos”. El taller necesitaba un método de fabricación que pudiera ofrecer geometrías internas impecables para reducir la contrapresión, todo ello respetando su estricto plazo de entrega de una semana. “Para ser competitivos a nivel internacional, confiamos en Meltio y su tecnología de impresión 3D para la reparación de nuestras piezas, lo que ayuda a automatizar el proceso de soldadura y reparación”.

Ferrita implementó un proceso de fabricación integral, tanto digital como físico. Comenzaron escaneando la placa inferior para visualizar el espacio exacto con el que contaban, creando un modelo conceptual digital para comprobar el ajuste de las válvulas y los tubos. Antes de utilizar ningún metal, imprimieron un prototipo rápido de plástico en tan solo unas horas para garantizar que el diseño se ajustara a las líneas del coche.

Para la producción final, utilizaron una Meltio Robot Cell. Esta máquina utiliza un robot ABB y un cabezal láser con nueve rayos láser para fundir el alambre MIG. Los tubos de escape se fabricaron en acero inoxidable 316. Para garantizar una resolución de detalles precisa, el sistema se programó para funcionar a 10 milímetros por segundo con un caudal de gas de 15 litros por minuto, reduciendo la potencia del láser a 1.000 vatios.

La implementación de la deposición de metal por láser con alambre aportó importantes ventajas cuantitativas y cualitativas:

Rentabilidad
El uso de la impresión 3D evitó la necesidad de utilizar costosas herramientas de moldeo. Un técnico de Ferrita destacó el ahorro: “El tiempo y el coste que eso nos supondría probablemente rondarían los 4.000 euros, pero ahora, al imprimir, haciendo todo lo posible para no complicar la pieza e imprimiéndola, probablemente nos cuesta aproximadamente la mitad si se tiene en cuenta todo el pulido”.

Aprovechamiento del material
El proceso de LMD con alambre es muy eficiente. Tal y como se señaló durante la fabricación, una parte importante de esto es, de hecho, que no hay desperdicio, se utiliza todo el material del alambre.

Velocidad de producción
La impresión de los tubos de escape de acero inoxidable llevó solo entre 4 y 5 horas.

Flexibilidad de materiales
La impresora puede trabajar con múltiples materiales en una misma impresión. El sistema puede comenzar con inconel en la zona más cercana al turbo y luego cambiar a acero inoxidable.

Optimización del rendimiento
La tecnología permite a los ingenieros fabricar fácilmente componentes complejos, como colectores «cuatro en uno», de la noche a la mañana, lo que permite optimizar los flujos internos y reducir la contrapresión.

Reducción de peso
El nuevo sistema de escape sustituyó a un pesado silenciador original, lo que supuso un ahorro de unos 20 kilogramos de peso.

Al combinar la ingeniería creativa con un flujo de trabajo aditivo rápido, Ferrita puede entregar proyectos de automoción altamente exclusivos más rápido que nunca. Pasar de un concepto imaginario a una pieza física instalada en un vehículo es ahora un proceso fluido. El uso de la deposición de metal por hilo láser elimina los cuellos de botella habituales en la fabricación, lo que permite a los talleres de fabricación alcanzar una calidad de producción en serie y una repetibilidad exacta en componentes a medida.