Il team BWT Alpine F1 si è rivolto alla produzione additiva di metalli (AM) per migliorare le prestazioni delle proprie vetture, realizzando accumulatori idraulici in titanio perfettamente funzionanti e con un ingombro minimo.
Il team BWT Alpine F1 collabora da diversi anni con 3D Systems per la fornitura e lo sviluppo congiunti. Al suo debutto nel 2021, il team, i cui piloti Fernando Alonso ed Esteban Ocon hanno concluso rispettivamente la scorsa stagione al 10° e all'11° posto, ha scelto la tecnologia di stampa diretta su metallo (DMP) di 3D Systems per la produzione di componenti complessi.
Alpine migliora costantemente le sue auto, perfezionando le prestazioni in cicli di sviluppo molto brevi. Le sfide attuali includono la necessità di operare all'interno dello spazio limitato disponibile, di mantenere il peso dei componenti il ​​più basso possibile e di rispettare i vincoli normativi in ​​continua evoluzione.
Gli esperti dell'Applied Innovation Group (AIG) di 3D Systems hanno fornito al team di Formula 1 le competenze necessarie per realizzare componenti a spirale complessi in titanio, caratterizzati da geometrie interne impegnative e funzionali.
La produzione additiva offre un'opportunità unica per superare le sfide dell'innovazione rapida, consentendo la realizzazione di componenti altamente complessi con tempi di consegna ridotti. Per componenti come gli accumulatori idraulici di Alpine, la realizzazione di un pezzo di successo richiede competenze aggiuntive nella produzione additiva, a causa della complessità del design e dei rigorosi requisiti di pulizia.
Per gli accumulatori, nello specifico la bobina di inerzia del fluido della sospensione posteriore, il team di gara ha progettato un ammortizzatore cablato che fa parte dell'ammortizzatore della sospensione posteriore nel sistema di sospensione posteriore all'interno della scatola principale della trasmissione.
Un accumulatore è un tubo lungo e rigido che immagazzina e rilascia energia per compensare le fluttuazioni di pressione. La tecnologia AM consente ad Alpine di massimizzare la lunghezza della bobina di smorzamento, offrendo al contempo una funzionalità completa in uno spazio limitato.
"Abbiamo progettato il componente per renderlo il più efficiente possibile in termini di volume e per distribuire uniformemente lo spessore della parete tra i tubi adiacenti", ha spiegato Pat Warner, responsabile senior della produzione digitale per il team BWT Alpine F1. "Solo la produzione additiva può raggiungere questo risultato."
La bobina di smorzamento in titanio finale è stata prodotta utilizzando la DMP Flex 350 di 3D Systems, un sistema di produzione additiva di metalli ad alte prestazioni con atmosfera di stampa inerte. L'architettura di sistema unica delle macchine DMP di 3D Systems garantisce che i componenti siano robusti, precisi, chimicamente puri e che presentino la ripetibilità necessaria per la produzione.
Durante il funzionamento, la serpentina di smorzamento è riempita di fluido e uniforma le fluttuazioni di pressione all'interno del sistema assorbendo e rilasciando energia. Per funzionare correttamente, i fluidi devono rispettare specifiche di pulizia per evitare contaminazioni.
La progettazione e la produzione di questo componente tramite la manifattura additiva di metalli offre notevoli vantaggi in termini di funzionalità, integrazione in sistemi più ampi e riduzione del peso. 3D Systems offre un software chiamato 3DXpert, una soluzione completa per la preparazione, l'ottimizzazione e la gestione dei flussi di lavoro di stampa di metalli.
Il team BWT Alpine F1 ha scelto il materiale LaserForm Ti Gr23 (A) per le sue batterie, citando la sua elevata resistenza e la capacità di produrre con precisione sezioni a parete sottile come ragioni della sua scelta.
3D Systems è partner per centinaia di applicazioni critiche in settori in cui qualità e prestazioni sono di primaria importanza. L'azienda offre anche servizi di trasferimento tecnologico per aiutare i clienti ad adottare con successo la produzione additiva nei propri stabilimenti.
In seguito al successo degli accumulatori stampati in titanio del team BWT Alpine F1, Warner ha affermato che la squadra è incoraggiata a sviluppare componenti per le sospensioni più complessi nel prossimo anno.