BWTアルピーヌF1チームは、最小限の設置面積で完全に機能するチタン製油圧アキュムレータを製造することで、マシンの性能向上を図るため、金属積層造形(AM)技術を採用した。
BWTアルピーヌF1チームは、3Dシステムズと数年間にわたり、共同供給および開発に取り組んできました。2021年にデビューした同チームは、昨シーズン、フェルナンド・アロンソとエステバン・オコンがそれぞれ10位と11位でフィニッシュしましたが、複雑な部品の製造に3Dシステムズのダイレクトメタルプリンティング(DMP)技術を選択しました。
アルピーヌは、非常に短い開発サイクルで性能を向上させ続けることで、常に車両の改良に取り組んでいます。継続的な課題としては、限られたスペース内での作業、部品重量の最小化、そして変化する規制への対応などが挙げられます。
3D Systemsの応用イノベーショングループ(AIG)の専門家は、F1チームに対し、複雑なコイル状部品をチタンで製造するための専門知識を提供し、機能性を重視した高度な内部形状を実現した。
積層造形は、高度に複雑な部品を短いリードタイムで提供することで、急速なイノベーションに伴う課題を克服する独自の機会を提供します。アルパイン社の油圧アキュムレータのような部品の場合、設計の複雑さと厳格な清浄度要件のため、成功する部品には積層造形に関する高度な専門知識が必要となります。
アキュムレータ、特にリアサスペンションの流体慣性コイルについては、レーシングチームはトランスミッションメインボックス内のリアサスペンションシステムにあるリアサスペンションダンパーの一部となる、ハードワイヤードダンパーを設計した。
アキュムレータとは、圧力変動を平均化するためにエネルギーを蓄積・放出する、長くて硬い管のことです。AM技術により、アルパインは限られたスペースに完全な機能を詰め込みながら、ダンピングコイルの長さを最大限に伸ばすことが可能になりました。
「私たちは、可能な限り体積効率を高め、隣接するチューブ間で肉厚を共有できるように部品を設計しました」と、BWTアルピーヌF1チームのシニアデジタル製造マネージャーであるパット・ワーナー氏は説明する。「これを実現できるのはAM(積層造形)だけです。」
最終的なチタン製ダンピングコイルは、不活性雰囲気での印刷が可能な高性能金属AMシステムである3D Systems社のDMP Flex 350を使用して製造されました。3D Systems社のDMPマシンの独自のシステムアーキテクチャにより、部品は堅牢で精密、化学的に純粋であり、部品製造に必要な再現性を備えています。
作動中、減衰コイルは流体で満たされており、エネルギーを吸収・放出することでシステム内の圧力変動を平均化します。適切に機能するためには、流体には汚染を防ぐための清浄度に関する仕様が定められています。
金属積層造形(AM)を用いてこの部品を設計・製造することで、機能性、大規模システムへの統合性、軽量化といった点で大きなメリットが得られます。3D Systems社は、金属プリントのワークフローの準備、最適化、管理を行うためのオールインワンソフトウェアである「3DXpert」を提供しています。
BWTアルピーヌF1チームは、バッテリーの素材としてLaserForm Ti Gr23(A)を選定した。その理由として、高い強度と薄肉部を精密に製造できる能力を挙げている。
3D Systemsは、品質と性能が最優先される業界において、数百もの重要なアプリケーションを支えるパートナー企業です。また、顧客が自社施設で積層造形技術を円滑に導入できるよう、技術移転サービスも提供しています。
BWTアルピーヌF1チームのチタン製蓄電池が成功を収めたことを受け、ワーナー氏は、チームは来年、より複雑なサスペンション部品の開発に取り組む意欲を高めていると述べた。
投稿日時:2022年8月4日


