A BWT Alpine F1 csapata a Metal Additive Manufacturing (AM) felé fordult, hogy javítsa autóik teljesítményét azáltal, hogy teljesen működőképes titán hidraulikus akkumulátorokat gyártanak minimális helyigénnyel.
A BWT Alpine F1 csapata több éve dolgozik együtt a 3D Systems-szel az együttműködésen alapuló beszerzés és fejlesztés érdekében. A 2021-ben debütált csapat, amelynek pilótái Fernando Alonso és Esteban Ocon a 10., illetve a 11. helyen végeztek az előző szezonban, a 3D Systems közvetlen fémnyomtatási (DMP) technológiáját választották összetett alkatrészek előállításához.
Az Alpine folyamatosan fejleszti autóit, javítva és javítva a teljesítményt nagyon rövid iterációs ciklusok alatt. A folyamatos kihívások közé tartozik a korlátozott helyen való munkavégzés, az alkatrésztömeg lehető legalacsonyabb tartása, valamint a változó szabályozási korlátoknak való megfelelés.
A 3D Systems Alkalmazott Innovációs Csoportjának (AIG) szakértői biztosították az F1 csapatának azt a szakértelmet, hogy komplex tekercses alkatrészeket gyártsanak kihívást jelentő, funkcióvezérelt belső geometriájú titánból.
Az additív gyártás egyedülálló lehetőséget kínál a gyors ütemű innováció kihívásainak leküzdésére azáltal, hogy rendkívül összetett alkatrészeket szállít rövid átfutási idővel. Az olyan alkatrészek esetében, mint az Alpine hidraulikus akkumulátorai, a sikeres alkatrész további adalékgyártási szakértelmet igényel a tervezés összetettsége és a szigorú tisztasági követelmények miatt.
Az akkumulátorokhoz, különösen a hátsó felfüggesztési folyadék tehetetlenségi tekercséhez a versenyzőcsapat egy vezetékes lengéscsillapítót tervezett, amely a sebességváltó fődobozában lévő hátsó felfüggesztési rendszerben található hátsó felfüggesztés csillapítójának része.
Az akkumulátor egy hosszú, merev cső, amely energiát tárol és bocsát ki az átlagos nyomásingadozásokhoz. Az AM lehetővé teszi az Alpine számára, hogy maximalizálja a csillapító tekercs hosszát, miközben a teljes funkcionalitást korlátozott helyen tárolja.
„Az alkatrészt úgy terveztük meg, hogy térfogatilag a lehető leghatékonyabb legyen, és hogy megosszuk a falvastagságot a szomszédos csövek között” – magyarázta Pat Warner, a BWT Alpine F1 csapat vezető digitális gyártási menedzsere.„Ezt csak az AM képes elérni.”
A végső titán csillapító tekercs a 3D Systems DMP Flex 350, nagy teljesítményű fém AM rendszerrel, inert nyomtatási atmoszférával készült. A 3D Systems DMP gépeinek egyedülálló rendszerarchitektúrája biztosítja, hogy az alkatrészek robusztusak, pontosak, vegytisztaak és megismételhetőségük legyen az alkatrészek előállításához.
Működés közben a csillapító tekercs megtelik folyadékkal, és az energia elnyelésével és felszabadításával átlagolja a rendszeren belüli nyomásingadozásokat. A megfelelő működés érdekében a folyadékok tisztasági előírásokkal rendelkeznek a szennyeződés elkerülése érdekében.
Ennek az alkatrésznek a fém AM felhasználásával történő tervezése és gyártása jelentős előnyöket kínál a funkcionalitás, a nagyobb rendszerekbe való integráció és a súlymegtakarítás tekintetében. A 3D Systems a 3DXpert nevű szoftvert kínálja, amely egy minden az egyben szoftver a fémnyomtatási munkafolyamatok előkészítésére, optimalizálására és kezelésére.
A BWT Alpine F1 csapata a LaserForm Ti Gr23 (A) anyagot választotta akkumulátoraihoz, választásának okaként a nagy szilárdságra és a vékonyfalú szakaszok precíz előállítására való képességére hivatkozva.
A 3D Systems partnere több száz kritikus alkalmazásnak olyan iparágakban, ahol a minőség és a teljesítmény a legfontosabb. A vállalat technológiatranszfert is biztosít, hogy segítse ügyfeleit az additív gyártás sikeres alkalmazásában saját létesítményeikben.
A BWT Alpine F1-es csapat titánnyomatú akkumulátorai sikerét követően a Warner elmondta, hogy a csapatot arra ösztönzik, hogy a következő évben bonyolultabb felfüggesztés-alkatrészek kidolgozására törekedjenek.