Diseño de un F1

Dicen que un mal trabajador siempre le echa la culpa a sus herramientas: Entonces en la Fórmula Uno no hay excusas, ya que los diseñadores tienen acceso a los mejores equipos disponibles.

Muchos equipos son patrocinados por compañías informáticas y pueden trabajar el uno con el otro. La compañía informática suministrará máquinas, el último software y soporte en caso de problemas. A cambio de estos beneficios, el equipo les proporcionan un medio de prueba para el software y los ordenadores. Sí, ya son historia los días en las que las oficinas estaban llenas de mesas de dibujo, aunque algunos diseñadores (como Adrian Newey) aún la tienen cerca por motivos nostálgicos. Todos los diseños se hacen a través de ordenadores. De hecho, las dos dimensiones son casi historia. Los diseños sobre papel eran siempre realizados en dos dimensiones, mostrando vistas desde arriba, desde abajo y desde los lados con el fin de que los fabricantes crearan una pieza tridimensional. Sin embargo, con el avance de la tecnología informática, ahora se puede diseñar directamente en 3D.

El estándar en la industria del 3D es CATIA, pero como hemos dicho antes, los diferentes equipos trabajan con diferentes compañías y utilizan diferentes software. Sin embargo, estos son similares, por lo que cambiar de equipo, algo que ocurre muy a menudo dentro del departamento de diseño, no implica necesariamente tener que volver a aprender su uso desde cero. Las ventajas del diseño 3D son evidentes. El auto, o la pieza que el diseñador está creando, aparece en la pantalla del ordenador como si fuera real, y el programa permite utilizar el zoom para acercarse o alejarse y rotarlo en todas direcciones. Esto hace que sea mucho más fácil visualizar la pieza, y permite comprobar que encaja en el auto sin estorbar a otras piezas. Los dibujos se hacen mediante la creación de bloques sólidos en la pantalla, y después diciendo al ordenador que les de forma utilizando diferentes técnicas para llegar hasta la pieza deseada.

Las piezas se diseñan de manera individual - por ejemplo, los diferentes elementos de un alerón son dibujos separados. Sin embargo, pueden ser combinados en la pantalla fácilmente para que el diseñador pueda ver el resultado. Los grandes diseños ocupan mucha memoria de los ordenadores, e incluso estas poderosas máquinas sufren. Pero sus usos son infinitos, y los equipos incluso tienen los reglamentos metidos dentro de los ordenadores para comprobar que todas las piezas son legales. Además, a diferencia de una tablero de dibujo, las modificaciones resultan sencillas, y una parte vital del sistema es la posibilidad de volver atrás. Creando un historial claro y sencillo, el diseñador puede alterar las dimensiones de la pieza o incluso cambiar su forma.

Ahora que los diseños pueden realizarse en tres dimensiones, las piezas pueden ser fabricadas sin ni siquiera ver a otra persona. Algunas máquinas pueden tomar el archivo del ordenador del diseñador y utilizar la información para crear la pieza requerida. La técnica de fabricación más moderna es la Litografía Estereo , que principalmente se usa para la creación de modelos a escala. El proceso utiliza rayos láser para construir una parte pieza sólida de resina utilizando el archivo del ordenador, y puede crear piezas increíblemente complejas. El láser pasa por la superficie de la resina en la máquina, y marca las áreas que le indica el ordenador.

Una máquina de estas características supone un gran ahorro de tiempo. Por ejemplo, para fabricar un capó motor con los métodos tradicionales, se debe crear una matriz de madera con las dimensiones exteriores de la pieza. Después, tras haber sido cuidadosamente acabada, se crea un molde. Este molde se utiliza para extender las capas de fibras de carbono, después es curado, desmoldado y lijado para lograr un perfecto acabado. Este proceso requiere de varios días, mientras que con la Litografía Estereo , una vez que se ha realizado la figura en 3D, hace falta menos de 24 horas para que la pieza esté lista. ¿Es este el final de los maquinistas y fabricantes de modelos a escala? Bueno, no del todo, ya que aún hay muchos trabajos sencillos que son más rápidos con la ayuda de un maquinista.

El uso de los ordenadores para las piezas en 3D dio lugar al desarrollo de la Dinámica Computacional de Fluidos (DCF), una técnica bastante nueva en la que el ordenador emula el túnel de viento. El DFC consistes en un programa extremadamente complicado que permite al ordenador soplar un aire simulado a través del túnel de viento virtual para simular la resistencia y apoyo aerodinámico del auto. El modelo creado por el ordenador es modificado por el operador de DFC, que básicamente cubra su superficie con ciento de diminutos triángulos. Cada uno de estos triángulos tiene un número de sumas extremadamente complicadas, y cuantos más triángulos haya, mayor serán los resultados. Un matemático tardaría días en evaluar sólo una respuesta para un triángulo, por lo que no es sorprendente que el proceso tarde días en completarse, pero su ventaja es que ni siquiera hace falta fabricar la pieza que estás probando. Normalmente, el DFC es utilizado en alerones no fijados al auto. Esto es mucho más rápido (a veces tarda sólo una hora), y da a los diseñadores una idea sobre si construir o no la pieza.

Los resultados del DFC tienen la misma forma que los del túnel de viento (carga, resistencia y centro de presión), pero ahí es donde se acaban las similitudes, ya que la información del DFC es enorme. El modelo del auto puede visualizarse en su etapa de diseño, y el ordenador puede mostrar el flujo alrededor del auto. Utilizando colores para mostrar los diferentes valores, se pueden mostrar las líneas de flujo, para mostrar el camino exacto que los matemáticos quieren que siga el aire. Esta visualización del flujo es una parte muy importante del proceso de DFC, ya que resulta difícil de obtener en el túnel de viento. Además de las líneas de flujo, se pueden visualizar las presiones en las superficies, los vectores de velocidad en cualquier punto del auto, e incluso las distribuciones de presión en la estela, que es virtualmente imposible de obtener de manera precisa en el túnel de viento.

Así que, ¿están los ordenadores y las nuevas herramientas facilitando el trabajo del diseñador? En cierto modo, sí, pero también están haciendo que las piezas que los diseñadores pueden crear sean más complicadas. Sin embargo, lo que es cierto es que las mejores herramientas pueden suponer una gran ventaja para los diseñadores.

Fuente: http://www.cronicasf1.com/Contenido/Tecnica/tecnica_herramientas_disenador.htm