L'equip BWT Alpine F1 ha recorregut a la fabricació additiva metàl·lica (AM) per millorar el rendiment dels seus cotxes produint acumuladors hidràulics de titani completament funcionals amb una petjada mínima.
L'equip BWT Alpine F1 ha estat treballant amb 3D Systems durant diversos anys per al subministrament i desenvolupament col·laboratius. En el seu debut el 2021, l'equip, els pilots del qual Fernando Alonso i Esteban Ocon van acabar 10è i 11è respectivament la temporada passada, va triar la tecnologia d'impressió directa de metall (DMP) de 3D Systems per produir peces complexes.
Alpine millora contínuament els seus cotxes, millorant i millorant el rendiment en cicles d'iteració molt curts. Els reptes continus inclouen treballar dins de l'espai limitat disponible, mantenir el pes de les peces el més baix possible i complir amb les restriccions normatives canviants.
Experts del Grup d'Innovació Aplicada (AIG) de 3D Systems van proporcionar a l'equip de F1 l'experiència per fabricar components complexos en espiral amb geometries internes desafiadores i orientades a la funció en titani.
La fabricació additiva ofereix una oportunitat única per superar els reptes de la innovació accelerada mitjançant el lliurament de peces altament complexes amb terminis de lliurament curts. Per a components com els acumuladors hidràulics d'Alpine, una peça reeixida requereix coneixements addicionals de fabricació additiva a causa de la complexitat del disseny i els estrictes requisits de neteja.
Per als acumuladors, concretament la bobina d'inèrcia del fluid de la suspensió posterior, l'equip de curses va dissenyar un amortidor cablejat que forma part de l'amortidor de la suspensió posterior del sistema de suspensió posterior de la caixa principal de la transmissió.
Un acumulador és un tub llarg i rígid que emmagatzema i allibera energia a fluctuacions mitjanes de pressió. L'acumulació d'energia permet a Alpine maximitzar la longitud de la bobina d'amortiment alhora que ofereix una funcionalitat completa en un espai limitat.
«Vam dissenyar la peça perquè fos el més eficient volumètricament possible i per compartir el gruix de la paret entre tubs adjacents», va explicar Pat Warner, gerent sènior de fabricació digital de l'equip BWT Alpine F1. «Només la fabricació additiva pot aconseguir-ho».
La bobina d'amortiment de titani final es va produir utilitzant el DMP Flex 350 de 3D Systems, un sistema d'addició metàl·lica d'alt rendiment amb una atmosfera d'impressió inert. L'arquitectura única del sistema de les màquines DMP de 3D Systems garanteix que les peces siguin robustes, precises, químicament pures i tinguin la repetibilitat necessària per produir peces.
Durant el funcionament, la serpentina d'amortiment s'omple de fluid i fa la mitjana de les fluctuacions de pressió dins del sistema absorbint i alliberant energia. Per funcionar correctament, els fluids tenen especificacions de neteja per evitar la contaminació.
Dissenyar i produir aquest component mitjançant la fabricació additiva de metall ofereix avantatges considerables pel que fa a funcionalitat, integració en sistemes més grans i estalvi de pes. 3D Systems ofereix un programari anomenat 3DXpert, un programari tot en un per preparar, optimitzar i gestionar els fluxos de treball d'impressió de metall.
L'equip BWT Alpine F1 va triar el material LaserForm Ti Gr23 (A) per a les seves bateries, al·legant la seva alta resistència i la seva capacitat per produir amb precisió seccions de paret fina com a motius de la seva elecció.
3D Systems és un soci per a centenars d'aplicacions crítiques en indústries on la qualitat i el rendiment són primordials. L'empresa també proporciona transferència de tecnologia per ajudar els clients a adoptar amb èxit la fabricació additiva a les seves pròpies instal·lacions.
Després de l'èxit dels acumuladors impresos en titani de l'equip BWT Alpine F1, Warner va dir que l'equip està animat a buscar components de suspensió més complexos l'any que ve.