BWT Alpine F1-teamet har valgt Metal Additive Manufacturing (AM) for at forbedre deres bilers ydeevne ved at producere fuldt funktionelle hydrauliske akkumulatorer i titanium med et minimalt fodaftryk.
BWT Alpine F1-teamet har arbejdet sammen med 3D Systems i flere år om fælles levering og udvikling. Teamet, hvis kørere Fernando Alonso og Esteban Ocon sluttede henholdsvis på 10. og 11. pladsen i sidste sæson, debuterede i 2021 og valgte 3D Systems' direkte metaltrykteknologi (DMP) til at producere komplekse dele.
Alpine forbedrer løbende sine biler og forbedrer ydeevnen i meget korte iterationscyklusser. Løbende udfordringer omfatter at arbejde inden for den begrænsede tilgængelige plads, holde delenes vægt så lav som muligt og overholde skiftende lovgivningsmæssige begrænsninger.
Eksperter fra 3D Systems' Applied Innovation Group (AIG) gav F1-teamet den nødvendige ekspertise til at fremstille komplekse spiralformede komponenter med udfordrende, funktionsdrevne indvendige geometrier i titanium.
Additiv fremstilling tilbyder en unik mulighed for at overvinde udfordringerne ved hurtig innovation ved at levere meget komplekse dele med korte leveringstider. For komponenter som Alpines hydrauliske akkumulatorer kræver en vellykket del yderligere ekspertise inden for additiv fremstilling på grund af designkompleksitet og strenge renlighedskrav.
Til akkumulatorerne, specifikt inertispolen til baghjulsophænget, designede racerteamet en fastmonteret dæmper, der er en del af baghjulsophængets dæmper i baghjulsophængets system i transmissionens hovedboks.
En akkumulator er et langt, stift rør, der lagrer og frigiver energi for at udjævne trykudsving. AM gør det muligt for Alpine at maksimere længden af ​​dæmpningsspolen, samtidig med at den pakker en komplet funktionalitet på et begrænset område.
"Vi designede delen til at være så volumetrisk effektiv som muligt og til at dele vægtykkelsen mellem tilstødende rør," forklarede Pat Warner, senior digital produktionschef for BWT Alpine F1-teamet. "Kun AM kan opnå dette."
Den endelige titaniumdæmpningsspole blev produceret ved hjælp af 3D Systems' DMP Flex 350, et højtydende metal AM-system med en inert trykatmosfære. Den unikke systemarkitektur i 3D Systems' DMP-maskiner sikrer, at delene er robuste, præcise, kemisk rene og har den repeterbarhed, der er nødvendig for at producere dele.
Under drift fyldes dæmpningsspolen med væske og udligner trykudsving i systemet ved at absorbere og frigive energi. For at fungere korrekt har væsker renhedsspecifikationer for at undgå kontaminering.
Design og produktion af denne komponent ved hjælp af metal AM tilbyder betydelige fordele med hensyn til funktionalitet, integration i større systemer og vægtbesparelser. 3D Systems tilbyder en software kaldet 3DXpert, en alt-i-én-software til forberedelse, optimering og styring af metalprintningsworkflows.
BWT Alpine F1-teamet valgte LaserForm Ti Gr23 (A)-materialet til sine batterier med den høje styrke og evne til præcist at producere tyndvæggede sektioner som årsag til valget.
3D Systems er partner for hundredvis af kritiske applikationer i brancher, hvor kvalitet og ydeevne er altafgørende. Virksomheden tilbyder også teknologioverførsel for at hjælpe kunder med at implementere additiv fremstilling i deres egne faciliteter.
Efter succesen med BWT Alpine F1-holdets titanium-trykte akkumulatorer, sagde Warner, at holdet opfordres til at forfølge mere komplekse affjedringskomponenter i det kommende år.