Tim BWT Alpine F1 se okrenuo aditivnoj proizvodnji metala (AM) kako bi poboljšao performanse svojih automobila proizvodnjom potpuno funkcionalnih titanijumskih hidrauličnih akumulatora sa minimalnim otiskom.
Tim BWT Alpine F1 već nekoliko godina sarađuje sa 3D Systemsom na zajedničkoj nabavci i razvoju. Prilikom svog debija 2021. godine, tim, čiji su vozači Fernando Alonso i Esteban Ocon prošle sezone završili na 10. odnosno 11. mjestu, odabrao je tehnologiju direktnog metalnog printanja (DMP) kompanije 3D Systems za proizvodnju složenih dijelova.
Alpine kontinuirano poboljšava svoje automobile, poboljšavajući i poboljšavajući performanse u vrlo kratkim iteracijskim ciklusima. Stalni izazovi uključuju rad unutar ograničenog raspoloživog prostora, održavanje što niže težine dijelova i usklađivanje s promjenjivim regulatornim ograničenjima.
Stručnjaci iz Grupe za primijenjene inovacije (AIG) kompanije 3D Systems pružili su timu Formule 1 stručnost za proizvodnju složenih spiralnih komponenti sa izazovnim, funkcionalno vođenim unutrašnjim geometrijama od titana.
Aditivna proizvodnja nudi jedinstvenu priliku za prevazilaženje izazova brzih inovacija isporukom visoko složenih dijelova s ​​kratkim rokovima isporuke. Za komponente poput Alpineovih hidrauličnih akumulatora, uspješan dio zahtijeva dodatnu stručnost u aditivnoj proizvodnji zbog složenosti dizajna i strogih zahtjeva za čistoću.
Za akumulatore, posebno za inercijsku zavojnicu tečnosti zadnjeg ovjesa, trkački tim je dizajnirao fiksno ožičeni amortizer koji je dio amortizera zadnjeg ovjesa u sistemu zadnjeg ovjesa u glavnoj kutiji mjenjača.
Akumulator je duga, kruta cijev koja pohranjuje i oslobađa energiju za prosječne fluktuacije pritiska. AM omogućava Alpineu da maksimizira dužinu prigušne zavojnice, a istovremeno smjesti potpunu funkcionalnost u ograničen prostor.
„Dizajnirali smo dio da bude što volumetrijski efikasniji i da dijeli debljinu stijenke između susjednih cijevi“, objasnio je Pat Warner, viši menadžer digitalne proizvodnje za tim BWT Alpine F1. „Samo AM može ovo postići.“
Konačna titanijumska prigušna zavojnica proizvedena je korištenjem 3D Systems DMP Flex 350, visokoučinkovitog metalnog AM sistema s inertnom atmosferom za štampanje. Jedinstvena sistemska arhitektura 3D Systems DMP mašina osigurava da su dijelovi robusni, precizni, hemijski čisti i da imaju ponovljivost potrebnu za proizvodnju dijelova.
Tokom rada, prigušna zavojnica je napunjena tekućinom i usrednjava fluktuacije pritiska unutar sistema apsorbiranjem i oslobađanjem energije. Da bi pravilno funkcionirale, tekućine imaju specifikacije čistoće kako bi se izbjegla kontaminacija.
Dizajniranje i proizvodnja ove komponente korištenjem metalne aditivne obrade nudi značajne prednosti u smislu funkcionalnosti, integracije u veće sisteme i uštede na težini. 3D Systems nudi softver pod nazivom 3DXpert, sveobuhvatni softver za pripremu, optimizaciju i upravljanje radnim procesima štampanja metala.
Tim BWT Alpine F1 odabrao je materijal LaserForm Ti Gr23 (A) za svoje baterije, navodeći njegovu visoku čvrstoću i sposobnost precizne proizvodnje tankozidnih dijelova kao razloge za svoj izbor.
3D Systems je partner za stotine kritičnih aplikacija u industrijama gdje su kvalitet i performanse od najveće važnosti. Kompanija također pruža transfer tehnologije kako bi pomogla kupcima da uspješno usvoje aditivnu proizvodnju u vlastitim pogonima.
Nakon uspjeha akumulatora od titana koji je postigao BWT Alpine F1 tim, Warner je izjavio da se tim ohrabruje da u narednoj godini teži razvoju složenijih komponenti ovjesa.