A BWT Alpine F1 csapata a fém additív gyártáshoz (AM) fordult, hogy autói teljesítményét minimális helyigénnyel előállított, teljesen működőképes titán hidraulikus akkumulátorokkal javítsa.
A BWT Alpine F1 csapata már évek óta együttműködik a 3D Systems-szel az együttműködésen alapuló beszállítói és fejlesztési együttműködés terén. A 2021-ben debütáló csapat, amelynek pilótái, Fernando Alonso és Esteban Ocon a múlt szezonban a 10., illetve a 11. helyen végeztek, a 3D Systems direkt fémnyomtatási (DMP) technológiáját választotta összetett alkatrészek gyártásához.
Az Alpine folyamatosan fejleszti autóit, nagyon rövid iterációs ciklusok alatt javítja és javítja a teljesítményt. A folyamatos kihívások közé tartozik a korlátozott rendelkezésre álló térben való munkavégzés, az alkatrészek súlyának a lehető legalacsonyabb szinten tartása és a változó szabályozási korlátozások betartása.
A 3D Systems Alkalmazott Innovációs Csoportjának (AIG) szakértői szakértelmet biztosítottak az F1 csapat számára, hogy komplex, tekercselt alkatrészeket gyártsanak kihívást jelentő, funkcióvezérelt belső geometriákkal titánból.
Az additív gyártás egyedülálló lehetőséget kínál a gyors ütemű innováció kihívásainak leküzdésére azáltal, hogy rendkívül összetett alkatrészeket szállít rövid átfutási idővel. Az olyan alkatrészek esetében, mint az Alpine hidraulikus akkumulátorai, a sikeres alkatrész további additív gyártási szakértelmet igényel a tervezés összetettsége és a szigorú tisztasági követelmények miatt.
Az akkumulátorokhoz, konkrétan a hátsó felfüggesztés folyadék tehetetlenségi tekercséhez, a versenyzőcsapat egy fixen bekötött lengéscsillapítót tervezett, amely a hátsó felfüggesztés lengéscsillapítójának része a sebességváltó fődobozában található hátsó felfüggesztési rendszerben.
Az akkumulátor egy hosszú, merev cső, amely energiát tárol és bocsát ki a nyomásingadozások átlagolásához. Az AM lehetővé teszi az Alpine számára, hogy maximalizálja a csillapítótekercs hosszát, miközben teljes funkcionalitást biztosít korlátozott térben.
„Az alkatrészt úgy terveztük, hogy a lehető leghatékonyabb legyen a térfogat szempontjából, és a falvastagságot a szomszédos csövek között is megosszuk” – magyarázta Pat Warner, a BWT Alpine F1 csapatának vezető digitális gyártásmenedzsere. „Ezt csak az additív gyártás (AM) tudja elérni.”
A végső titán csillapítótekercset a 3D Systems DMP Flex 350 gépével állították elő, amely egy nagy teljesítményű, inert nyomtatási atmoszférájú fém additív gyártási rendszer. A 3D Systems DMP gépeinek egyedi rendszerarchitektúrája biztosítja, hogy az alkatrészek robusztusak, precízek, kémiailag tiszták legyenek, és rendelkezzenek az alkatrészek gyártásához szükséges ismételhetőséggel.
Működés közben a csillapítótekercs folyadékkal van feltöltve, és energia elnyelésével és felszabadításával átlagolja a rendszeren belüli nyomásingadozásokat. A megfelelő működéshez a folyadékoknak tisztasági előírásoknak kell megfelelniük a szennyeződés elkerülése érdekében.
Ennek az alkatrésznek a fémből készült additív gyártással (AM) történő tervezése és gyártása jelentős előnyöket kínál a funkcionalitás, a nagyobb rendszerekbe való integráció és a súlymegtakarítás tekintetében. A 3D Systems kínál egy 3DXpert nevű szoftvert, amely egy all-in-one szoftver a fémnyomtatási munkafolyamatok előkészítéséhez, optimalizálásához és kezeléséhez.
A BWT Alpine F1 csapata a LaserForm Ti Gr23 (A) anyagot választotta akkumulátoraihoz, a választás okaként a nagy szilárdságát és a vékonyfalú szakaszok precíz előállítására való képességét említette.
A 3D Systems több száz kritikus alkalmazás partnere olyan iparágakban, ahol a minőség és a teljesítmény kiemelkedő fontosságú. A vállalat technológiaátadást is biztosít, hogy segítsen az ügyfeleknek sikeresen bevezetni az additív gyártást saját létesítményeikben.
A BWT Alpine F1 csapat titánnyomtatású akkumulátorainak sikerét követően Warner azt mondta, hogy a csapatot arra ösztönzik, hogy a következő évben összetettebb felfüggesztési alkatrészeket fejlesszenek ki.