Tím BWT Alpine F1 sa obrátil na aditívnu výrobu kovov (AM), aby zlepšil výkon svojich vozidiel výrobou plne funkčných titánových hydraulických akumulátorov s minimálnou zastavanou plochou.
Tím BWT Alpine F1 spolupracuje so spoločnosťou 3D Systems už niekoľko rokov na spoločných dodávkach a vývoji. Pri svojom debute v roku 2021 si tím, ktorého jazdci Fernando Alonso a Esteban Ocon skončili v minulej sezóne na 10. a 11. mieste, zvolil na výrobu zložitých dielov technológiu priamej tlače kovov (DMP) od spoločnosti 3D Systems.
Spoločnosť Alpine neustále vylepšuje svoje vozidlá a zlepšuje ich výkon vo veľmi krátkych iteračných cykloch. Medzi pretrvávajúce výzvy patrí práca v obmedzenom dostupnom priestore, udržiavanie čo najnižšej hmotnosti dielov a dodržiavanie meniacich sa regulačných obmedzení.
Odborníci zo skupiny Applied Innovation Group (AIG) spoločnosti 3D Systems poskytli tímu F1 odborné znalosti na výrobu zložitých špirálových komponentov s náročnými, funkčne riadenými vnútornými geometriami z titánu.
Aditívna výroba ponúka jedinečnú príležitosť prekonať výzvy rýchlo sa rozvíjajúcich inovácií dodávaním vysoko zložitých dielov s krátkymi dodacími lehotami. V prípade komponentov, ako sú hydraulické akumulátory Alpine, si úspešný diel vyžaduje dodatočné odborné znalosti v oblasti aditívnej výroby kvôli zložitosti návrhu a prísnym požiadavkám na čistotu.
Pre akumulátory, konkrétne pre zotrvačníkovú cievku kvapaliny zadného zavesenia, pretekársky tím navrhol pevne zapojený tlmič, ktorý je súčasťou tlmiča zadného zavesenia v systéme zadného zavesenia v hlavnej skrini prevodovky.
Akumulátor je dlhá, pevná trubica, ktorá ukladá a uvoľňuje energiu na zníženie priemerných výkyvov tlaku. AM umožňuje spoločnosti Alpine maximalizovať dĺžku tlmiacej cievky a zároveň zachovať kompletnú funkčnosť v obmedzenom priestore.
„Súčiastku sme navrhli tak, aby bola čo najobjemovo efektívnejšia a aby sa hrúbka steny delila medzi susedné rúrky,“ vysvetlil Pat Warner, vedúci manažér digitálnej výroby tímu BWT Alpine F1. „Toto dokáže len aditívny manažment.“
Finálna titánová tlmiaca cievka bola vyrobená pomocou DMP Flex 350 od spoločnosti 3D Systems, vysoko výkonného systému aditívnej výroby kovov s inertnou tlačiarenskou atmosférou. Unikátna architektúra systému strojov DMP od spoločnosti 3D Systems zaisťuje, že diely sú robustné, presné, chemicky čisté a majú opakovateľnosť potrebnú na výrobu dielov.
Počas prevádzky je tlmiaca cievka naplnená kvapalinou a vyrovnáva kolísanie tlaku v systéme absorbovaním a uvoľňovaním energie. Pre správnu funkciu majú kvapaliny špecifikácie čistoty, aby sa zabránilo kontaminácii.
Navrhovanie a výroba tohto komponentu pomocou aditívnej výroby kovov ponúka značné výhody z hľadiska funkčnosti, integrácie do väčších systémov a úspory hmotnosti. Spoločnosť 3D Systems ponúka softvér s názvom 3DXpert, softvér typu „všetko v jednom“ na prípravu, optimalizáciu a správu pracovných postupov tlače kovov.
Tím BWT Alpine F1 si pre svoje batérie vybral materiál LaserForm Ti Gr23 (A), pričom ako dôvody svojej voľby uviedol jeho vysokú pevnosť a schopnosť presne vyrábať tenkostenné profily.
Spoločnosť 3D Systems je partnerom pre stovky kritických aplikácií v odvetviach, kde sú kvalita a výkon prvoradé. Spoločnosť tiež poskytuje transfer technológií, aby pomohla zákazníkom úspešne zaviesť aditívnu výrobu vo vlastných zariadeniach.
Po úspechu titánovo potlačených akumulátorov tímu BWT Alpine F1 spoločnosť Warner uviedla, že tím sa v nasledujúcom roku vyzýva k vývoju komplexnejších komponentov zavesenia kolies.