El Hennessey Venom GT acaba de alcanzar los 270 mph en una pista de aterrizaje . El Koenigsegg One:1 lo considera una monada. Y es que debería ser capaz de llegar a los 280 mph. Ah, y además, toma las curvas como un loco. Les presentamos al nuevo rey de la velocidad y un vistazo rápido (sin doble sentido) a la tecnología que permite a estos coches batir récords: el mecanizado CNC.
A lo largo de la historia, la humanidad ha desarrollado una obsesión innata por la velocidad. Ya fueran avestruces en la antigüedad, caballos o automóviles en épocas más recientes, las competiciones de carreras siempre han impulsado la innovación y la búsqueda de una ventaja competitiva sobre los rivales. Esta tendencia se intensificó tras la invención del automóvil a finales del siglo XIX . Tanto aficionados como fabricantes se esfuerzan constantemente por innovar y desarrollar coches más rápidos, y aquí es donde entran en juego el mecanizado CNC y la impresión 3D. Estas tecnologías de prototipado y fabricación a pequeña escala permiten a los fabricantes crear piezas de automóviles más ligeras y precisas, con una mejor aerodinámica, lo que ayuda a los coches a alcanzar nuevos límites. Antes de adentrarnos en los coches más rápidos de la actualidad, analicemos la tecnología que impulsa toda esta innovación.
Máquina CNC e impresora 3D
Las máquinas CNC (Control Numérico por Computadora) son dispositivos electromecánicos que permiten crear prototipos físicos precisos de diseños mediante programas informáticos. Esta tecnología se desarrolló por primera vez en las décadas de 40 y 50. En aquel entonces, se requerían códigos escritos manualmente para operar estas máquinas. Sin embargo, desde la invención de las computadoras, esta tecnología ha alcanzado nuevos niveles. A diferencia de su competidora, la impresión 3D, el mecanizado CNC es un proceso sustractivo.
Es decir, comienza con un bloque del material preferido y lo corta con precisión utilizando múltiples cabezales de herramienta para crear los prototipos 3D deseados. El código informático utilizado para esta tecnología se denomina código G. Su precisión se mide en milésimas de pulgada, lo que equivale aproximadamente al grosor de un cabello. Las máquinas CNC se operan principalmente con taladros, tornos y fresadoras, siendo estas últimas las más útiles. Los fabricantes pueden utilizar una amplia gama de materiales para el mecanizado CNC, según el producto.
La impresión 3D o fabricación aditiva es un proceso para crear objetos sólidos tridimensionales a partir de un archivo CAD digital. La creación de un objeto impreso en 3D se logra mediante procesos aditivos. En un proceso aditivo, un objeto se crea depositando capas sucesivas de material hasta completarlo. Cada una de estas capas puede considerarse como una sección transversal horizontal delgada del objeto final. La impresión 3D permite producir formas complejas (funcionales) utilizando menos material que los métodos de fabricación tradicionales.
Uso del mecanizado CNC y la impresión 3D en la industria automotriz.
Las máquinas CNC se utilizan en la industria automotriz para manipular materiales como el acero y el aluminio, fabricando con extrema precisión una variedad de piezas de automóviles, como pistones de motor, discos de freno, carrocería, etc. Los fabricantes suelen diseñar primero prototipos con impresoras 3D y luego los procesan en la máquina CNC mediante código G. Estos prototipos mecanizados por CNC se someten a pruebas con diferentes diseños, lo que permite a los fabricantes desarrollar el diseño óptimo para lograr la máxima velocidad y eficiencia de sus vehículos. La precisión de la máquina también ayuda a eliminar el peso innecesario, lo que permite fabricar automóviles más ligeros y rápidos.
Existen piezas y componentes de un automóvil, como la caja de cambios, el chasis o el eje motriz, cuyo diseño es tan complejo que su procesamiento y producción manual puede resultar increíblemente difícil. Mediante el mecanizado CNC y la impresión 3D de prototipos, estas piezas pueden producirse en una fracción del tiempo con la máxima eficiencia, siempre que se cuente con la programación adecuada.
Las cuatro fases de la producción automotriz (estampado, soldadura, pintura y ensamblaje) pueden ser controladas y operadas por máquinas herramienta CNC, hasta el punto de que la intervención humana es completamente innecesaria. Esto se puede observar en la nueva fábrica de Tesla, donde han apostado casi por completo por la automatización, a pesar de las críticas públicas.
Las marcas de deportivos de alta gama como Bugatti, Pagani y Ferrari dependen de los más mínimos cambios para alcanzar sus objetivos. El peso de los componentes y la aerodinámica del vehículo son cruciales para lograrlos. Aquí es donde el mecanizado CNC y el uso de fibra de carbono ultraligera resultan extremadamente útiles. La precisión impecable de estas máquinas hace posible los intrincados diseños de estos deportivos, creando los coches más rápidos que cautivan al mundo.
El nuevo modelo de CNC, que puede operar en 5 ejes diferentes, acelera la producción como ningún otro. Estas innovaciones pueden solucionar los problemas que empresas como Tesla enfrentan actualmente con sus limitaciones de producción, ya que la oferta es relativamente escasa en comparación con la demanda.
Es práctica común que las grandes empresas recurran al mecanizado CNC para su fabricación, eliminando así cualquier posibilidad de error humano en el proceso. Porsche incluso ha ido más allá, diseñando su 911 Spyder completamente con CAD (diseño asistido por ordenador), una forma de mecanizado CNC.
Aunque las máquinas CNC existen desde hace décadas, siguen siendo bastante caras, por lo que los fabricantes más pequeños no siempre pueden depender de ellas; es aquí donde las impresoras 3D se han vuelto útiles. La máquina CNC utiliza una variedad de cabezales de herramientas para ejecutar multitud de tareas, lo que puede suponer un coste enorme. Sin embargo, la precisión y la eficiencia de las máquinas CNC son incomparables con cualquier otra alternativa. Veamos cómo las máquinas CNC y la tecnología de impresión 3D han contribuido a la creación del coche más rápido del mercado actual.
Los Koenigsegg Agera R y Agera S no son precisamente coches dóciles ni aburridos, ya que cuentan con más de 1,000 caballos de potencia y son muy ligeros. Hace unos años, Christian, jefe de su equipo de producción, oyó rumores sobre los próximos lanzamientos de Porsche, Ferrari y McLaren. Quería estar preparado con un coche capaz de competir con ellos.
El Koenigsegg One:1 tiene 1,360 caballos de fuerza a 7,500 RPM (8,250 RPM) y 1,000 Nm (737 lb-pie) de torque desde 3,000 hasta 7,500 RPM gracias a una versión revisada del motor V8 turboalimentado de 5.0 litros de Koenigsegg. Eso es muchísimo, una barbaridad.
Christian dice que les gusta llamar al One:1 el primer "megacoche" del mundo. No porque no encaje en ninguna categoría, sino porque 1,360 caballos de fuerza equivalen a 1 megavatio. Podría generar más potencia con mayor presión de turbo, pero querían lograr un equilibrio que se tradujera en una mejor conducción y respuesta. El objetivo de Christian era un motor que alcanzara su máximo rendimiento alrededor de las 2,500 RPM; un turbo con mayor presión habría retrasado ese momento hasta las 4,000 RPM. La curva de par del One:1 es simplemente fascinante. No es totalmente plana, pero casi.
También utiliza un nuevo turbocompresor de geometría variable con una característica poco común : sus componentes internos están impresos en 3D. Esto les permitió lograr la forma deseada y, al mismo tiempo, reducir el peso.
Además de en los componentes internos del turbocompresor, la impresión 3D se utiliza en la punta del escape.
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De hecho, esta salida de escape es la pieza de titanio impresa en 3D más grande jamás fabricada. Su producción requiere tres días completos. Esto sería increíblemente ineficiente para un coche de producción en masa, pero resulta ventajoso para un fabricante especializado como Koenigsegg. En lugar de depender de proveedores costosos y demasiado complejos para obtener solo seis piezas, la impresión 3D les permite controlar su flujo de trabajo.
Exteriormente, el monocasco se parece al del Agera, pero el One:1 utiliza un tejido de fibra de carbono completamente nuevo que podría ser hasta un 40 % más ligero que el del Agera. De hecho, esta nueva generación de fibra de carbono es la misma que se utiliza en los nuevos coches de Fórmula 1. La fibra de carbono es extremadamente ligera y supone un verdadero avance en estos coches ultrarrápidos.
Prepárense, porque aquí es donde Koenigsegg se adentra en terrenos inexplorados. Por primera vez, la pequeña compañía de Ängelholm utiliza aerodinámica activa. En la parte inferior del frontal, se han añadido recortes a la fibra de carbono para debilitarla. Además, se emplean actuadores hidráulicos para doblar la fibra de carbono y dirigir el aire a través de la carrocería y hacia afuera por el capó. Cuando el coche alcanza su máxima velocidad, los alerones se cierran para reducir la carga aerodinámica y lograr la máxima discreción.
Pásame la fibra de carbono, por favor. Todo, sí, todo es de fibra de carbono. Los asientos, las ruedas, la carrocería, la célula de seguridad monocasco, incluso las viseras parasol son de fibra de carbono, lo que, según Christian, les ahorró unos 100 gramos cada una. La cuestión es que, aunque no parezca mucho, aquí cada gramo cuenta.
Por eso, el One:1 pesa 1,360 kilogramos. Y ese no es el peso en seco, sino con el tanque de gasolina a la mitad y todos los demás fluidos llenos. Una hazaña realmente asombrosa.
Sin embargo, el Koenigsegg 1 fue superado el año pasado, ya que Bugatti recuperó su título de coche más rápido con el lanzamiento del Chiron. Para ver a este coche volar, mira este vídeo de los diez coches más rápidos del mundo: https://www.youtube.com/watch?v=73V0Y1HL6G8.
Apostaría a que Christian y su equipo volverán a la primera posición en el transcurso del próximo año, y que el mecanizado CNC será clave para ello.
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