En competición, cada gramo cuenta. Y en disciplinas como la Formula Student, donde universidades de todo el mundo diseñan y fabrican monoplazas de alto rendimiento, la optimización estructural no es una opción: es una necesidad.
El equipo Málaga Racing Team (MART) afrontó en la temporada 2025 un cambio estratégico clave: la transición a un sistema de propulsión totalmente eléctrico en su nuevo monoplaza MA25RT.
El paso a eléctrico mejoraba la entrega de par y aceleración, pero introducía un gran desafío: el incremento de peso debido al paquete de baterías. Para mantener la competitividad del vehículo, el equipo debía compensar esa penalización reduciendo masa en otros sistemas críticos.
La solución llegó de la mano de la fabricación aditiva metálica con tecnología LMD de Meltio, permitiendo rediseñar y fabricar componentes estructurales en titanio con un nivel de optimización imposible mediante mecanizado tradicional.
Sector
Automoción, Industrial, Educación
Aplicaciones
Protipado, Pieza Uso Final
RETO
Reducir masa no suspendida sin comprometer rigidez estructural
El componente identificado como prioritario fue la mangueta trasera (rear upright), pieza que conecta la suspensión con la rueda y soporta cargas extremas de frenada, aceleración lateral y esfuerzos verticales.
En dinámica vehicular, la masa no suspendida (ruedas, frenos, manguetas) es especialmente crítica. De hecho, en un Formula Student: Reducir 1 kg de masa no suspendida puede equivaler dinámicamente a eliminar hasta 25 kg de masa suspendida del chasis.
Hasta ese momento, las manguetas se mecanizaban por CNC a partir de bloques macizos de aluminio. Aunque era una solución fiable, presentaba limitaciones claras:
- Restricciones geométricas propias del mecanizado sustractivo.
- Incremento exponencial de costes al intentar aligerar más material.
- Riesgo de pérdida de rigidez estructural.
- Baja eficiencia en el uso del material.
El equipo necesitaba:
- Un material con mayor relación resistencia-peso que el aluminio.
- Libertad geométrica total para aplicar principios de DfAM.
- Un proceso que permitiera fabricar una pieza “near-net-shape” minimizando desperdicio.
SOLUCIÓN
Titanio Ti-6Al-4V y tecnología Wire-Laser Metal Deposition
La elección del material fue Titanio Ti-6Al-4V (Grado 5), conocido por ofrecer resistencia similar al acero con aproximadamente un 60% de su densidad, además de excelente comportamiento a fatiga.
Sin embargo, el titanio es uno de los materiales más complejos y costosos de mecanizar desde bloque sólido. Aquí es donde la fabricación aditiva metálica marcó la diferencia.
El equipo colaboró con Meltio utilizando su tecnología Wire-Laser Metal Deposition (LMD), un proceso que emplea hilo metálico alimentado directamente en el foco láser, fundiéndolo sobre un sustrato para generar la pieza capa a capa.
Ventajas clave del proceso:
- Mayor eficiencia en el uso del material frente a sistemas de lecho de polvo.
- Reducción drástica del “buy-to-fly ratio”.
- Fabricación de geometrías orgánicas optimizadas por cargas.
- Integración con mecanizado CNC para acabado de zonas funcionales.
El diseño se desarrolló bajo criterios de fabricación híbrida: la pieza se imprimía en titanio con geometría optimizada y posteriormente se mecanizaban con precisión las zonas críticas (alojamientos de rodamientos y superficies de montaje).
El resultado fue una pieza estructural optimizada, fabricada directamente desde modelo digital y alineada con los principios de Design for Additive Manufacturing (DfAM).
RESULTADO
35% menos peso en la mangueta y 2,5 kg menos por conjunto de rueda
Los datos obtenidos hablan por sí solos:
Reducción de masa del componente:
- De 725g (modelo anterior) a 470g.
- 35% de reducción en una sola pieza.
Reducción del sistema completo
- El conjunto trasero de rueda pasó de 9,69kg a 7,19kg.
- Ahorro total de 2,5kg por rueda.
Mejora dinámica inmediataurante las pruebas en pista, los pilotos reportaron:
- Mayor precisión en la entrada en curva.
- Mejor respuesta de suspensión.
- Mayor sensibilidad y control en condiciones dinámicas.
Eficiencia de material optimizada
- Al fabricar la pieza en near-net-shape, se redujo de forma significativa el desperdicio frente al mecanizado de un bloque macizo de titanio.
Valoración final
Este proyecto demuestra que la fabricación aditiva metálica no es únicamente una herramienta de prototipado, sino una solución productiva válida para componentes estructurales sometidos a altas cargas.
Para el Málaga Racing Team, la tecnología LMD de Meltio fue un habilitador estratégico en su transición hacia un monoplaza eléctrico competitivo, resolviendo el desafío de la masa no suspendida mediante:
- Optimización geométrica avanzada.
- Uso eficiente de titanio.
- Integración híbrida con mecanizado.
- Mejora directa del rendimiento dinámico.
