O equipo BWT Alpine de F1 recorreu á fabricación aditiva de metal (AM) para mellorar o rendemento dos seus coches producindo acumuladores hidráulicos de titanio totalmente funcionais cun tamaño mínimo.
O equipo BWT Alpine F1 leva varios anos traballando con 3D Systems para o subministro e desenvolvemento colaborativos. O equipo, que debutou en 2021, cuxos pilotos Fernando Alonso e Esteban Ocon remataron 10º e 11º respectivamente a tempada pasada, elixiu a tecnoloxía de impresión directa de metal (DMP) de 3D Systems para producir pezas complexas.
Alpine mellora continuamente os seus coches, mellorando e mellorando o rendemento en ciclos de iteración moi curtos. Os desafíos continuos inclúen traballar dentro do espazo limitado dispoñible, manter o peso das pezas o máis baixo posible e cumprir coas restricións regulamentarias cambiantes.
Expertos do Grupo de Innovación Aplicada (AIG) de 3D Systems proporcionaron ao equipo de F1 a experiencia para fabricar compoñentes en espiral complexos con xeometrías internas desafiantes e orientadas á función en titanio.
A fabricación aditiva ofrece unha oportunidade única para superar os desafíos da innovación acelerada ao entregar pezas moi complexas con prazos de entrega curtos. Para compoñentes como os acumuladores hidráulicos de Alpine, unha peza exitosa require coñecementos adicionais de fabricación aditiva debido á complexidade do deseño e aos rigorosos requisitos de limpeza.
Para os acumuladores, concretamente a bobina de inercia do fluído da suspensión traseira, o equipo de carreiras deseñou un amortecedor cableado que forma parte do amortecedor da suspensión traseira no sistema de suspensión traseira da caixa principal da transmisión.
Un acumulador é un tubo longo e ríxido que almacena e libera enerxía segundo as flutuacións medias de presión. A amortiguación permite a Alpine maximizar a lonxitude da bobina de amortiguación, ao mesmo tempo que ofrece unha funcionalidade completa nun espazo limitado.
«Deseñamos a peza para que fose o máis eficiente volumétricamente posible e para que compartise o grosor da parede entre tubos adxacentes», explicou Pat Warner, director sénior de fabricación dixital do equipo BWT Alpine F1. «Só a fabricación aditiva pode conseguilo».
A bobina de amortiguación de titanio final produciuse empregando o DMP Flex 350 de 3D Systems, un sistema de fabricación aditiva de metal de alto rendemento cunha atmosfera de impresión inerte. A arquitectura única do sistema das máquinas DMP de 3D Systems garante que as pezas sexan robustas, precisas, quimicamente puras e teñan a repetibilidade necesaria para producir pezas.
Durante o funcionamento, a serpentina de amortecemento énchese de fluído e compensa as flutuacións de presión dentro do sistema absorbendo e liberando enerxía. Para funcionar correctamente, os fluídos teñen especificacións de limpeza para evitar a contaminación.
Deseñar e producir este compoñente mediante fabricación aditiva de metal ofrece vantaxes considerables en termos de funcionalidade, integración en sistemas máis grandes e aforro de peso. 3D Systems ofrece un software chamado 3DXpert, un software todo en un para preparar, optimizar e xestionar fluxos de traballo de impresión de metal.
O equipo BWT Alpine F1 escolleu o material LaserForm Ti Gr23 (A) para as súas baterías, citando a súa alta resistencia e a capacidade para producir con precisión seccións de paredes finas como as razóns da súa elección.
3D Systems é un socio para centos de aplicacións críticas en industrias onde a calidade e o rendemento son primordiais. A empresa tamén ofrece transferencia de tecnoloxía para axudar aos clientes a adoptar con éxito a fabricación aditiva nas súas propias instalacións.
Tras o éxito dos acumuladores impresos en titanio do equipo BWT Alpine F1, Warner dixo que se anima ao equipo a buscar compoñentes de suspensión máis complexos o próximo ano.