Tým BWT Alpine F1 se obrátil na aditivní výrobu kovů (AM), aby zlepšil výkon svých vozů výrobou plně funkčních titanových hydraulických akumulátorů s minimálními nároky na půdorys.
Tým BWT Alpine F1 spolupracuje se společností 3D Systems již několik let na společné dodávky a vývoj. Tým, jehož jezdci Fernando Alonso a Esteban Ocon skončili v minulé sezóně na 10., respektive 11. místě, debutoval v roce 2021 a pro výrobu složitých dílů si zvolil technologii přímého tisku kovů (DMP) od společnosti 3D Systems.
Alpine neustále vylepšuje své vozy a ve velmi krátkých iteračních cyklech zlepšuje jejich výkon. Mezi trvalé výzvy patří práce v omezeném dostupném prostoru, udržování co nejnižší hmotnosti součástí a dodržování měnících se regulačních omezení.
Odborníci ze skupiny Applied Innovation Group (AIG) společnosti 3D Systems poskytli týmu F1 odborné znalosti pro výrobu komplexních spirálových komponentů s náročnými, funkčně řízenými vnitřními geometriemi z titanu.
Aditivní výroba nabízí jedinečnou příležitost k překonání výzev rychlých inovací díky dodávce vysoce složitých dílů s krátkými dodacími lhůtami. U komponentů, jako jsou hydraulické akumulátory Alpine, vyžaduje úspěšná výroba dílu dodatečné odborné znalosti v oblasti aditivní výroby kvůli složitosti konstrukce a přísným požadavkům na čistotu.
Pro akumulátory, konkrétně pro setrvačnou vinutí kapaliny zadního zavěšení, navrhl závodní tým pevně zapojený tlumič, který je součástí tlumiče zadního zavěšení v systému zadního zavěšení v hlavní skříni převodovky.
Akumulátor je dlouhá, pevná trubice, která ukládá a uvolňuje energii pro průměrné kolísání tlaku. AM umožňuje společnosti Alpine maximalizovat délku tlumicí cívky a zároveň zachovat kompletní funkčnost v omezeném prostoru.
„Navrhli jsme díl tak, aby byl co nejefektivnější z hlediska objemu a aby se tloušťka stěny sdílela mezi sousedními trubkami,“ vysvětlil Pat Warner, senior manažer digitální výroby týmu BWT Alpine F1. „Toho může dosáhnout pouze aditivní výroba.“
Finální titanová tlumicí cívka byla vyrobena za použití vysoce výkonného systému aditivní výroby kovů DMP Flex 350 od společnosti 3D Systems s inertní tiskovou atmosférou. Unikátní architektura systému strojů DMP od společnosti 3D Systems zajišťuje, že díly jsou robustní, přesné, chemicky čisté a mají opakovatelnost potřebnou k výrobě dílů.
Během provozu je tlumicí cívka naplněna kapalinou a průměruje kolísání tlaku v systému absorpcí a uvolňováním energie. Pro správnou funkci musí kapaliny splňovat specifikace čistoty, aby se zabránilo kontaminaci.
Návrh a výroba této součásti pomocí aditivní výroby kovů nabízí značné výhody, pokud jde o funkčnost, integraci do větších systémů a úsporu hmotnosti. Společnost 3D Systems nabízí software s názvem 3DXpert, což je univerzální software pro přípravu, optimalizaci a správu pracovních postupů tisku kovů.
Tým BWT Alpine F1 si pro své baterie zvolil materiál LaserForm Ti Gr23 (A), přičemž jako důvody pro svou volbu uvedl jeho vysokou pevnost a schopnost přesně vyrábět tenkostěnné profily.
Společnost 3D Systems je partnerem pro stovky kritických aplikací v odvětvích, kde jsou kvalita a výkon prvořadé. Společnost také poskytuje transfer technologií, aby pomohla zákazníkům úspěšně zavést aditivní výrobu ve vlastních zařízeních.
Po úspěchu titanově potištěných akumulátorů týmu BWT Alpine F1 společnost Warner uvedla, že tým by měl v nadcházejícím roce usilovat o složitější komponenty zavěšení kol.