BWT Alpine F1-teamet har vendt seg til Metal Additive Manufacturing (AM) for å forbedre ytelsen til bilene sine ved å produsere fullt funksjonelle hydrauliske akkumulatorer i titan med minimalt fotavtrykk.
BWT Alpine F1-teamet har samarbeidet med 3D Systems i flere år for samarbeid om leveranser og utvikling. Teamet, som debuterte i 2021 og hadde førerne Fernando Alonso og Esteban Ocon som nummer 10 og 11 forrige sesong, valgte 3D Systems' direkte metalltrykkteknologi (DMP) for å produsere komplekse deler.
Alpine forbedrer bilene sine kontinuerlig, og forbedrer og forbedrer ytelsen i svært korte iterasjonssykluser. Løpende utfordringer inkluderer å jobbe innenfor den begrensede tilgjengelige plassen, holde delvekten så lav som mulig og overholde endrede regulatoriske begrensninger.
Eksperter fra 3D Systems' Applied Innovation Group (AIG) ga F1-teamet ekspertisen til å produsere komplekse spiralformede komponenter med utfordrende, funksjonsdrevne indre geometrier i titan.
Additiv produksjon gir en unik mulighet til å overvinne utfordringene med rask innovasjon ved å levere svært komplekse deler med korte leveringstider. For komponenter som Alpines hydrauliske akkumulatorer krever en vellykket del ytterligere ekspertise innen additiv produksjon på grunn av designkompleksitet og strenge krav til renslighet.
For akkumulatorene, nærmere bestemt treghetsspolen for bakhjulsopphengets væske, designet racingteamet en fastkoblet demper som er en del av bakhjulsopphengsdemperen i bakhjulsopphengssystemet i girkassen.
En akkumulator er et langt, stivt rør som lagrer og frigjør energi for å utjevne trykksvingninger. AM gjør det mulig for Alpine å maksimere lengden på dempingspolen samtidig som den har full funksjonalitet på et begrenset område.
«Vi designet delen slik at den var så volumetrisk effektiv som mulig og for å dele veggtykkelsen mellom tilstøtende rør», forklarte Pat Warner, senior digital produksjonssjef for BWT Alpine F1-teamet. «Bare AM kan oppnå dette.»
Den endelige titandempingspolen ble produsert ved hjelp av 3D Systems' DMP Flex 350, et høytytende metall-AM-system med en inert trykkeatmosfære. Den unike systemarkitekturen til 3D Systems' DMP-maskiner sikrer at delene er robuste, presise, kjemisk rene og har den repeterbarheten som trengs for å produsere deler.
Under drift fylles dempingspolen med væske og utjevner trykksvingninger i systemet ved å absorbere og frigjøre energi. For å fungere ordentlig har væsker renhetsspesifikasjoner for å unngå forurensning.
Å designe og produsere denne komponenten ved hjelp av metall-AM gir betydelige fordeler når det gjelder funksjonalitet, integrering i større systemer og vektbesparelser. 3D Systems tilbyr en programvare kalt 3DXpert, en alt-i-ett-programvare for å forberede, optimalisere og administrere arbeidsflyter for metalltrykk.
BWT Alpine F1-teamet valgte LaserForm Ti Gr23 (A)-materialet til batteriene sine, og oppga dets høye styrke og evne til å produsere tynnveggede profiler presist som årsaker til valget.
3D Systems er en partner for hundrevis av kritiske applikasjoner i bransjer der kvalitet og ytelse er avgjørende. Selskapet tilbyr også teknologioverføring for å hjelpe kunder med å implementere additiv produksjon i sine egne anlegg.
Etter suksessen med BWT Alpine F1-teamets titantrykte akkumulatorer, sa Warner at teamet oppfordres til å satse på mer komplekse fjæringskomponenter i det kommende året.