BWT Alpine F1-teamet har henvendt sig til Metal Additive Manufacturing (AM) for at forbedre ydeevnen af ​​deres biler ved at producere fuldt funktionelle titanium hydrauliske akkumulatorer med et minimalt fodaftryk.
BWT Alpine F1-teamet har arbejdet med 3D-systemer i flere år for samarbejdsudbud og -udvikling. Med sin debut i 2021 valgte teamet, hvis chauffører Fernando Alonso og Esteban Ocon sluttede på henholdsvis 10. og 11. plads i sidste sæson, 3D Systems' direkte metalprint-teknologi (DMP) til at producere komplekse dele til metal.
Alpine forbedrer løbende sine biler, forbedrer og forbedrer ydeevnen i meget korte iterationscyklusser. Løbende udfordringer omfatter at arbejde inden for den begrænsede tilgængelige plads, holde delens vægt så lav som muligt og overholde skiftende lovgivningsmæssige begrænsninger.
Eksperter fra 3D Systems' Applied Innovation Group (AIG) forsynede F1-teamet med ekspertisen til at fremstille komplekse oprullede komponenter med udfordrende, funktionsdrevne interne geometrier i titanium.
Additiv fremstilling giver en unik mulighed for at overvinde udfordringerne ved hurtig innovation ved at levere meget komplekse dele med korte leveringstider. For komponenter som Alpines hydrauliske akkumulatorer kræver en vellykket del yderligere additiv fremstillingsekspertise på grund af designkompleksitet og strenge krav til renlighed.
Til akkumulatorerne, nærmere bestemt den bagerste affjedringsvæske-inertiaspole, designede racerholdet en fastkablet dæmper, der er en del af den bageste affjedringsdæmper i det bageste affjedringssystem i transmissionens hovedkasse.
En akkumulator er et langt, stift rør, der lagrer og frigiver energi til gennemsnitlige tryksvingninger.AM gør det muligt for Alpine at maksimere længden af ​​dæmpningsspolen, mens den pakker en komplet funktionalitet på et begrænset rum.
"Vi designede delen til at være så volumetrisk effektiv som muligt og til at dele vægtykkelse mellem tilstødende rør," forklarede Pat Warner, senior digital produktionschef for BWT Alpine F1-teamet."Kun AM kan opnå dette."
Den endelige titanium-dæmpningsspole blev produceret ved hjælp af 3D Systems' DMP Flex 350, et højtydende metal AM-system med en inert printatmosfære. Den unikke systemarkitektur af 3D Systems' DMP-maskiner sikrer, at delene er robuste, præcise, kemisk rene og har den repeterbarhed, der er nødvendig for at producere dele.
Under drift er dæmpningsspolen fyldt med væske og gennemsnitlig tryksvingninger i systemet ved at absorbere og frigive energi. For at fungere korrekt har væsker renhedsspecifikationer for at undgå kontaminering.
Design og produktion af denne komponent ved hjælp af metal AM giver betydelige fordele med hensyn til funktionalitet, integration i større systemer og vægtbesparelser. 3D Systems tilbyder en software kaldet 3DXpert, en alt-i-en software til at forberede, optimere og styre arbejdsgange til metaludskrivning.
BWT Alpine F1-teamet valgte LaserForm Ti Gr23 (A)-materialet til sine batterier, med henvisning til dets høje styrke og evne til præcist at producere tyndvæggede sektioner som grundene til deres valg.
3D Systems er partner for hundredvis af kritiske applikationer i industrier, hvor kvalitet og ydeevne er i højsædet. Virksomheden leverer også teknologioverførsel for at hjælpe kunder med succes med at anvende additiv fremstilling i deres egne faciliteter.
Efter succesen med BWT Alpine F1-teamets titanium-printede akkumulatorer, sagde Warner, at holdet opfordres til at forfølge mere komplekse affjedringskomponenter i det kommende år.