ทีม BWT Alpine F1 ได้หันมาใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing หรือ AM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของรถแข่ง โดยการผลิตตัวสะสมแรงดันไฮดรอลิกที่ทำจากไทเทเนียมซึ่งใช้งานได้เต็มรูปแบบและมีขนาดกะทัดรัด
ทีม BWT Alpine F1 ได้ร่วมงานกับ 3D Systems มาหลายปีแล้วในด้านการจัดหาและการพัฒนาร่วมกัน โดยทีมซึ่งเปิดตัวครั้งแรกในปี 2021 และมีนักขับอย่าง Fernando Alonso และ Esteban Ocon ที่จบอันดับที่ 10 และ 11 ตามลำดับในฤดูกาลที่ผ่านมา ได้เลือกใช้เทคโนโลยีการพิมพ์โลหะโดยตรง (DMP) ของ 3D Systems ในการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
Alpine พัฒนาและปรับปรุงรถยนต์ของตนอย่างต่อเนื่อง โดยปรับปรุงประสิทธิภาพขึ้นเรื่อยๆ ในรอบการพัฒนาที่สั้นมาก ความท้าทายอย่างต่อเนื่อง ได้แก่ การทำงานภายใต้พื้นที่ที่มีอยู่อย่างจำกัด การรักษาน้ำหนักชิ้นส่วนให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และการปฏิบัติตามข้อจำกัดด้านกฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลงไป
ผู้เชี่ยวชาญจากกลุ่มนวัตกรรมประยุกต์ (AIG) ของ 3D Systems ได้มอบความเชี่ยวชาญให้แก่ทีม F1 ในการผลิตชิ้นส่วนขดที่ซับซ้อนซึ่งมีรูปทรงภายในที่ท้าทายและขับเคลื่อนด้วยฟังก์ชันการใช้งาน โดยใช้วัสดุไทเทเนียม
การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) มอบโอกาสพิเศษในการเอาชนะความท้าทายของนวัตกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ด้วยการส่งมอบชิ้นส่วนที่ซับซ้อนสูงในระยะเวลานำส่งที่สั้น สำหรับชิ้นส่วนอย่างเช่น ตัวสะสมแรงดันไฮดรอลิกของ Alpine การผลิตชิ้นส่วนที่ประสบความสำเร็จนั้นต้องอาศัยความเชี่ยวชาญด้านการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุเพิ่มเติม เนื่องจากความซับซ้อนของการออกแบบและข้อกำหนดด้านความสะอาดที่เข้มงวด
สำหรับตัวสะสมแรงดัน โดยเฉพาะคอยล์แรงเฉื่อยของของเหลวในระบบกันสะเทือนด้านหลัง ทีมแข่งได้ออกแบบแดมเปอร์แบบต่อสายตรงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแดมเปอร์ระบบกันสะเทือนด้านหลังในกล่องเกียร์หลัก
ตัวสะสมแรงดันเป็นท่อแข็งยาวที่เก็บและปล่อยพลังงานเพื่อปรับสมดุลความผันผวนของแรงดัน เทคโนโลยี AM ช่วยให้ Alpine สามารถเพิ่มความยาวของขดลวดลดแรงสั่นสะเทือนได้สูงสุด ในขณะที่ยังคงฟังก์ชันการทำงานครบถ้วนในพื้นที่จำกัด
“เราออกแบบชิ้นส่วนนี้ให้มีประสิทธิภาพด้านปริมาตรมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และใช้ความหนาของผนังท่อที่อยู่ติดกันให้เท่ากัน” แพท วอร์เนอร์ ผู้จัดการอาวุโสฝ่ายการผลิตดิจิทัลของทีม BWT Alpine F1 กล่าวอธิบาย “มีเพียงเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing หรือ AM) เท่านั้นที่สามารถทำเช่นนี้ได้”
คอยล์ลดแรงสั่นสะเทือนไทเทเนียมชิ้นสุดท้ายผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะประสิทธิภาพสูง DMP Flex 350 ของ 3D Systems ซึ่งมีบรรยากาศการพิมพ์แบบเฉื่อย สถาปัตยกรรมระบบที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่อง DMP จาก 3D Systems ช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนมีความแข็งแรง แม่นยำ บริสุทธิ์ทางเคมี และมีความสม่ำเสมอตามที่ต้องการในการผลิตชิ้นส่วน
ในระหว่างการทำงาน ขดลวดลดแรงสั่นสะเทือนจะเต็มไปด้วยของเหลวและทำหน้าที่ปรับสมดุลความผันผวนของความดันภายในระบบโดยการดูดซับและปล่อยพลังงาน เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ของเหลวจะต้องมีข้อกำหนดด้านความสะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน
การออกแบบและผลิตชิ้นส่วนนี้โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ (Metal AM) มีข้อดีมากมายในแง่ของฟังก์ชันการทำงาน การบูรณาการเข้ากับระบบขนาดใหญ่ และการประหยัดน้ำหนัก บริษัท 3D Systems นำเสนอซอฟต์แวร์ชื่อ 3DXpert ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์แบบครบวงจรสำหรับการเตรียมการ ปรับแต่ง และจัดการขั้นตอนการทำงานของการพิมพ์โลหะ
ทีม BWT Alpine F1 เลือกใช้วัสดุ LaserForm Ti Gr23 (A) สำหรับแบตเตอรี่ โดยให้เหตุผลว่าวัสดุนี้มีความแข็งแรงสูงและสามารถผลิตชิ้นส่วนผนังบางได้อย่างแม่นยำ
3D Systems เป็นพันธมิตรในแอปพลิเคชันสำคัญหลายร้อยรายการในอุตสาหกรรมที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพและประสิทธิภาพเป็นอย่างยิ่ง บริษัทฯ ยังให้บริการถ่ายทอดเทคโนโลยีเพื่อช่วยให้ลูกค้าสามารถนำการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ไปใช้ในโรงงานของตนเองได้อย่างประสบความสำเร็จ
หลังจากความสำเร็จของตัวสะสมแรงดันที่พิมพ์ด้วยไทเทเนียมของทีม BWT Alpine F1 วอร์เนอร์กล่าวว่าทีมมีกำลังใจที่จะพัฒนาชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนที่ซับซ้อนมากขึ้นในปีหน้า