L'equip BWT Alpine F1 ha recorregut a Metal Additive Manufacturing (AM) per millorar el rendiment dels seus cotxes mitjançant la producció d'acumuladors hidràulics de titani totalment funcionals amb una empremta mínima.
L'equip BWT Alpine F1 porta diversos anys treballant amb 3D Systems per al subministrament i desenvolupament col·laboratius. En debutar el 2021, l'equip, els pilots del qual Fernando Alonso i Esteban Ocon van acabar 10è i 11è respectivament la temporada passada, van triar la tecnologia d'impressió directa de metall (DMP) de 3D Systems per produir peces complexes.
Alpine millora contínuament els seus cotxes, millorant i millorant el rendiment en cicles d'iteració molt curts. Els reptes en curs inclouen treballar dins de l'espai limitat disponible, mantenir el pes de les peces el més baix possible i complir amb les restriccions normatives canviants.
Els experts del Grup d'Innovació Aplicada (AIG) de 3D Systems van proporcionar a l'equip de F1 l'experiència per fabricar components enrotllats complexos amb geometries internes desafiants i basades en funcions en titani.
La fabricació additiva ofereix una oportunitat única per superar els reptes de la innovació ràpida mitjançant el lliurament de peces molt complexes amb terminis de lliurament curts. Per a components com els acumuladors hidràulics d'Alpine, una peça amb èxit requereix experiència addicional en fabricació additiva a causa de la complexitat del disseny i els estrictes requisits de neteja.
Per als acumuladors, concretament la bobina d'inèrcia del fluid de la suspensió posterior, l'equip de carreres va dissenyar un amortidor amb cable dur que forma part de l'amortidor de la suspensió posterior al sistema de suspensió posterior a la caixa principal de la transmissió.
Un acumulador és un tub llarg i rígid que emmagatzema i allibera energia a les fluctuacions de pressió mitjanes. AM permet a Alpine maximitzar la longitud de la bobina d'amortiment alhora que empaqueta una funcionalitat completa en un espai limitat.
"Vam dissenyar la peça perquè fos el més volumètricament eficient possible i per compartir el gruix de la paret entre els tubs adjacents", va explicar Pat Warner, director sènior de fabricació digital de l'equip BWT Alpine F1."Només AM pot aconseguir això".
La bobina d'amortiment final de titani es va produir mitjançant el DMP Flex 350 de 3D Systems, un sistema AM de metall d'alt rendiment amb una atmosfera d'impressió inert. L'arquitectura del sistema única de les màquines DMP de 3D Systems garanteix que les peces siguin robustes, precises, químicament pures i tinguin la repetibilitat necessària per produir peces.
Durant el funcionament, la bobina d'amortiment s'omple de fluid i mesura les fluctuacions de pressió dins del sistema absorbint i alliberant energia. Per funcionar correctament, els fluids tenen especificacions de neteja per evitar la contaminació.
Dissenyar i produir aquest component amb metall AM ofereix avantatges considerables en termes de funcionalitat, integració en sistemes més grans i estalvi de pes. 3D Systems ofereix un programari anomenat 3DXpert, un programari tot en un per preparar, optimitzar i gestionar els fluxos de treball d'impressió metàl·lica.
L'equip BWT Alpine F1 va triar el material LaserForm Ti Gr23 (A) per a les seves bateries, citant la seva alta resistència i la seva capacitat per produir amb precisió seccions de parets primes com a motius de la seva elecció.
3D Systems és soci de centenars d'aplicacions crítiques en indústries on la qualitat i el rendiment són primordials. L'empresa també ofereix transferència de tecnologia per ajudar els clients a adoptar amb èxit la fabricació additiva a les seves pròpies instal·lacions.
Després de l'èxit dels acumuladors impresos de titani de l'equip BWT Alpine F1, Warner va dir que l'equip s'anima a buscar components de suspensió més complexos l'any que ve.