Das BWT Alpine F1-Team hat sich an Metal Additive Manufacturing (AM) gewandt, um die Leistung seiner Autos durch die Herstellung voll funktionsfähiger Titan-Hydraulikspeicher mit minimalem Platzbedarf zu verbessern.
Das BWT Alpine F1-Team arbeitet seit mehreren Jahren mit 3D Systems für die gemeinsame Lieferung und Entwicklung zusammen. Bei seinem Debüt im Jahr 2021 entschied sich das Team, dessen Fahrer Fernando Alonso und Esteban Ocon in der vergangenen Saison jeweils auf den Plätzen 10 und 11 landeten, für die direkte Metalldrucktechnologie (DMP) von 3D Systems zur Herstellung komplexer Teile.
Alpine verbessert seine Fahrzeuge kontinuierlich und verbessert und verbessert die Leistung in sehr kurzen Iterationszyklen. Zu den ständigen Herausforderungen gehört es, innerhalb des begrenzten verfügbaren Raums zu arbeiten, das Gewicht der Teile so gering wie möglich zu halten und sich ändernde gesetzliche Auflagen einzuhalten.
Experten der Applied Innovation Group (AIG) von 3D Systems stellten dem F1-Team das Fachwissen zur Herstellung komplexer Spiralkomponenten mit anspruchsvollen, funktionsgesteuerten Innengeometrien aus Titan zur Verfügung.
Die additive Fertigung bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Herausforderungen rasanter Innovationen zu meistern, indem hochkomplexe Teile mit kurzen Vorlaufzeiten geliefert werden. Für Komponenten wie die Hydraulikspeicher von Alpine erfordert ein erfolgreiches Teil aufgrund der Designkomplexität und strengen Sauberkeitsanforderungen zusätzliches Fachwissen in der additiven Fertigung.
Für die Akkumulatoren, insbesondere die Flüssigkeitsträgheitsspule der Hinterradaufhängung, hat das Rennteam einen fest verdrahteten Dämpfer entwickelt, der Teil des Hinterradaufhängungsdämpfers im Hinterradaufhängungssystem im Getriebehauptkasten ist.
Ein Akkumulator ist ein langes, starres Rohr, das Energie speichert und abgibt, um Druckschwankungen auszugleichen. AM ermöglicht es Alpine, die Länge der Dämpfungsspule zu maximieren und gleichzeitig eine vollständige Funktionalität auf begrenztem Raum unterzubringen.
„Wir haben das Teil so konzipiert, dass es möglichst volumetrisch effizient ist und die Wandstärke zwischen benachbarten Rohren teilt“, erklärt Pat Warner, Senior Digital Manufacturing Manager für das BWT Alpine F1-Team.„Nur AM kann das erreichen.“
Die endgültige Titan-Dämpfungsspule wurde mit dem DMP Flex 350 von 3D Systems hergestellt, einem Hochleistungs-Metall-AM-System mit einer inerten Druckatmosphäre. Die einzigartige Systemarchitektur der DMP-Maschinen von 3D Systems stellt sicher, dass die Teile robust, präzise und chemisch rein sind und die für die Herstellung von Teilen erforderliche Wiederholgenauigkeit aufweisen.
Während des Betriebs ist die Dämpfungsspule mit Flüssigkeit gefüllt und gleicht Druckschwankungen im System aus, indem sie Energie aufnimmt und abgibt. Um ordnungsgemäß zu funktionieren, müssen Flüssigkeiten Reinheitsspezifikationen erfüllen, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Die Konstruktion und Herstellung dieses Bauteils mittels Metall-AM bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Funktionalität, Integration in größere Systeme und Gewichtseinsparungen. 3D Systems bietet eine Software namens 3DXpert an, eine All-in-One-Software zur Vorbereitung, Optimierung und Verwaltung von Metalldruck-Workflows.
Das BWT Alpine F1-Team entschied sich für das Material LaserForm Ti Gr23 (A) für seine Batterien und nannte als Gründe für seine Wahl seine hohe Festigkeit und die Fähigkeit, dünnwandige Abschnitte präzise herzustellen.
3D Systems ist Partner für Hunderte kritischer Anwendungen in Branchen, in denen Qualität und Leistung von größter Bedeutung sind. Das Unternehmen bietet außerdem Technologietransfer an, um Kunden bei der erfolgreichen Einführung der additiven Fertigung in ihren eigenen Anlagen zu unterstützen.
Nach dem Erfolg der mit Titan bedruckten Akkumulatoren des BWT Alpine F1-Teams sei das Team laut Warner ermutigt, im kommenden Jahr komplexere Aufhängungskomponenten in Angriff zu nehmen.