Zespół BWT Alpine F1 zdecydował się na produkcję w technologii Metal Additive Manufacturing (AM), aby zwiększyć osiągi swoich samochodów. W tym celu firma produkuje w pełni funkcjonalne tytanowe akumulatory hydrauliczne, zajmujące minimalną powierzchnię.
Zespół BWT Alpine F1 od kilku lat współpracuje z firmą 3D Systems w zakresie wspólnych dostaw i rozwoju. Zespół, który debiutuje w 2021 r., a którego kierowcy Fernando Alonso i Esteban Ocon zajęli w zeszłym sezonie odpowiednio 10. i 11. miejsce, wybrał technologię bezpośredniego druku metalowego (DMP) firmy 3D Systems do produkcji złożonych części.
Alpine nieustannie udoskonala swoje samochody, udoskonalając ich osiągi w bardzo krótkich cyklach iteracyjnych. Do stałych wyzwań należą praca w ograniczonej przestrzeni, utrzymanie masy części na możliwie najniższym poziomie i dostosowywanie się do zmieniających się ograniczeń regulacyjnych.
Eksperci z Grupy ds. Innowacji Stosowanych (AIG) firmy 3D Systems zapewnili zespołowi F1 specjalistyczną wiedzę niezbędną do produkcji złożonych komponentów spiralnych z wymagającą, zorientowaną na funkcje geometrią wewnętrzną z tytanu.
Drukowanie addytywne oferuje wyjątkową możliwość pokonania wyzwań związanych z szybkimi innowacjami poprzez dostarczanie niezwykle złożonych części w krótkim czasie. W przypadku takich komponentów jak akumulatory hydrauliczne Alpine, uzyskanie udanej części wymaga dodatkowej wiedzy specjalistycznej z zakresu drukowania addytywnego ze względu na złożoność projektu i rygorystyczne wymagania dotyczące czystości.
W przypadku akumulatorów, a konkretnie cewki bezwładnościowej tylnego zawieszenia, zespół wyścigowy zaprojektował amortyzator o stałym układzie, który jest częścią amortyzatora tylnego zawieszenia w układzie tylnego zawieszenia w głównej skrzynce skrzyni biegów.
Akumulator to długa, sztywna rura, która magazynuje i uwalnia energię w wyniku umiarkowanych wahań ciśnienia. AM umożliwia firmie Alpine maksymalizację długości cewki tłumiącej przy jednoczesnym zachowaniu pełnej funkcjonalności na ograniczonej przestrzeni.
„Zaprojektowaliśmy część tak, aby była jak najbardziej wydajna pod względem objętości i dzieliła grubość ścianek między sąsiednimi rurami” — wyjaśnił Pat Warner, starszy kierownik ds. produkcji cyfrowej w zespole BWT Alpine F1. „Tylko AM może to osiągnąć”.
Ostateczną cewkę tłumiącą z tytanu wyprodukowano przy użyciu maszyny DMP Flex 350 firmy 3D Systems, wydajnego systemu AM do drukowania metalowego w atmosferze obojętnej. Unikalna architektura maszyn DMP firmy 3D Systems zapewnia, że ​​wytwarzane części są wytrzymałe, precyzyjne, chemicznie czyste i charakteryzują się powtarzalnością niezbędną do ich produkcji.
W czasie pracy cewka tłumiąca napełniana jest płynem i wyrównuje wahania ciśnienia w układzie poprzez pochłanianie i uwalnianie energii. Aby płyny działały prawidłowo, muszą spełniać określone wymagania dotyczące czystości, co zapobiega zanieczyszczeniu.
Zaprojektowanie i wyprodukowanie tego komponentu przy użyciu technologii AM z metalu zapewnia znaczne korzyści pod względem funkcjonalności, integracji z większymi systemami i oszczędności masy. Firma 3D Systems oferuje oprogramowanie o nazwie 3DXpert, które jest kompleksowym oprogramowaniem do przygotowywania, optymalizacji i zarządzania procesami drukowania w metalu.
Zespół BWT Alpine F1 wybrał materiał LaserForm Ti Gr23 (A) do swoich akumulatorów, podając jako powody swojego wyboru jego wysoką wytrzymałość i możliwość precyzyjnego wytwarzania cienkościennych profili.
3D Systems jest partnerem w setkach kluczowych aplikacji w branżach, w których jakość i wydajność mają priorytet. Firma zajmuje się również transferem technologii, aby pomóc klientom pomyślnie wdrożyć produkcję addytywną we własnych zakładach.
Warner powiedział, że po sukcesie akumulatorów drukowanych tytanem w zespole BWT Alpine F1 zespół zamierza w przyszłym roku skupić się na opracowywaniu bardziej złożonych elementów zawieszenia.