BWT Alpine F1 팀은 최소한의 면적으로 완벽한 기능을 갖춘 티타늄 유압 축압기를 생산하여 자동차 성능을 향상시키기 위해 금속 적층 제조(AM)를 도입했습니다.
BWT 알파인 F1 팀은 수년간 3D Systems와 협력하여 공급 및 개발을 진행해 왔습니다. 2021년 데뷔한 이 팀의 드라이버 페르난도 알론소와 ​​에스테반 오콘은 지난 시즌 각각 10위와 11위를 차지했으며, 복잡한 부품을 생산하기 위해 3D Systems의 직접 금속 인쇄(DMP) 기술을 선택했습니다.
알파인은 매우 짧은 반복 주기를 통해 성능을 개선하고 향상시키며 자동차를 지속적으로 개선하고 있습니다. 제한된 사용 가능 공간 내에서 작업하고, 부품 무게를 최대한 낮추고, 변화하는 규제 제약을 준수하는 등의 과제가 지속적으로 해결되고 있습니다.
3D Systems의 응용 혁신 그룹(AIG)의 전문가들은 F1 팀에 티타늄으로 까다롭고 기능 중심의 내부 기하학을 갖춘 복잡한 코일형 부품을 제조하는 데 필요한 전문 지식을 제공했습니다.
적층 제조는 짧은 리드타임으로 매우 복잡한 부품을 제공함으로써 빠르게 변화하는 혁신의 과제를 극복할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. Alpine의 유압 어큐뮬레이터와 같은 구성 요소의 경우, 설계의 복잡성과 엄격한 청결 요구 사항으로 인해 성공적인 부품을 제작하려면 추가적인 적층 제조 전문 지식이 필요합니다.
축적기, 특히 리어 서스펜션 유체 관성 ​​코일의 경우, 레이싱 팀은 변속기 메인 박스의 리어 서스펜션 시스템에 있는 리어 서스펜션 댐퍼의 일부인 하드와이어드 댐퍼를 설계했습니다.
축적기는 에너지를 저장하고 평균 압력 변동에 대한 에너지를 방출하는 길고 단단한 튜브입니다. AM은 Alpine이 제한된 공간에 모든 기능을 담는 동시에 댐핑 코일의 길이를 최대화할 수 있도록 해줍니다.
BWT 알파인 F1 팀의 수석 디지털 제조 매니저인 팻 워너는 "우리는 이 부품을 최대한 체적 효율을 높이고 인접한 튜브 간에 벽 두께를 공유하도록 설계했습니다."라고 설명했습니다. "이것은 AM만이 달성할 수 있습니다."
최종 티타늄 댐핑 코일은 불활성 인쇄 분위기를 갖춘 고성능 금속 AM 시스템인 3D Systems의 DMP Flex 350을 사용하여 생산되었습니다. 3D Systems의 DMP 기계의 고유한 시스템 아키텍처는 부품이 견고하고 정밀하며 화학적으로 순수하고 부품을 생산하는 데 필요한 반복성을 보장합니다.
작동 중에 댐핑 코일은 유체로 채워지고 에너지를 흡수하고 방출하여 시스템 내의 압력 변동을 평균화합니다. 유체가 제대로 작동하려면 오염을 방지하기 위한 청결 사양이 필요합니다.
금속 AM을 사용하여 이 구성 요소를 설계하고 생산하면 기능성, 대형 시스템으로의 통합, 무게 절감 측면에서 상당한 이점이 있습니다. 3D Systems는 금속 인쇄 워크플로를 준비, 최적화, 관리하기 위한 올인원 소프트웨어인 3DXpert라는 소프트웨어를 제공합니다.
BWT Alpine F1 팀은 배터리에 LaserForm Ti Gr23(A) 소재를 선택했으며, 그 이유로 높은 강도와 ​​얇은 벽의 부분을 정밀하게 생산할 수 있는 능력을 꼽았습니다.
3D Systems는 품질과 성능이 가장 중요한 산업 분야에서 수백 가지의 중요한 애플리케이션을 위한 파트너입니다. 또한 이 회사는 고객이 자체 시설에서 적층 제조를 성공적으로 도입할 수 있도록 기술 이전을 제공합니다.
BWT 알파인 F1 팀의 티타늄 인쇄 축전지의 성공에 힘입어, 워너는 팀이 내년에는 더욱 복잡한 서스펜션 구성 요소를 개발하도록 독려할 것이라고 밝혔습니다.