Il team BWT Alpine F1 ha adottato la tecnologia di produzione additiva di metalli (AM) per migliorare le prestazioni delle proprie vetture, producendo accumulatori idraulici in titanio completamente funzionali con un ingombro minimo.
Il team BWT Alpine F1 collabora da diversi anni con 3D Systems per la fornitura e lo sviluppo collaborativi. Al suo debutto nel 2021, il team, i cui piloti Fernando Alonso ed Esteban Ocon si sono classificati rispettivamente 10° e 11° la scorsa stagione, ha scelto la tecnologia di stampa diretta in metallo (DMP) di 3D Systems per produrre parti complesse.
Alpine migliora costantemente le sue auto, ottimizzandone sempre di più le prestazioni in cicli di iterazioni molto brevi. Le sfide continue includono lavorare all'interno dello spazio disponibile limitato, mantenere il peso dei componenti il ​​più basso possibile e rispettare i vincoli normativi in ​​continua evoluzione.
Gli esperti dell'Applied Innovation Group (AIG) di 3D Systems hanno fornito al team di F1 la competenza necessaria per realizzare complessi componenti a spirale con geometrie interne complesse e funzionali in titanio.
La produzione additiva offre un'opportunità unica per superare le sfide dell'innovazione rapida, fornendo parti altamente complesse con tempi di consegna brevi. Per componenti come gli accumulatori idraulici di Alpine, un pezzo di successo richiede ulteriori competenze di produzione additiva a causa della complessità della progettazione e dei severi requisiti di pulizia.
Per gli accumulatori, in particolare per la bobina di inerzia del fluido delle sospensioni posteriori, il team corse ha progettato un ammortizzatore cablato che fa parte dell'ammortizzatore delle sospensioni posteriori nel sistema di sospensioni posteriori nella scatola principale della trasmissione.
Un accumulatore è un tubo lungo e rigido che immagazzina e rilascia energia in base alle fluttuazioni della pressione media. La tecnologia AM consente ad Alpine di massimizzare la lunghezza della bobina di smorzamento, racchiudendo al contempo una funzionalità completa in uno spazio limitato.
"Abbiamo progettato il componente in modo che fosse il più efficiente possibile in termini di volume e che lo spessore delle pareti fosse condiviso tra tubi adiacenti", ha spiegato Pat Warner, responsabile senior della produzione digitale per il team BWT Alpine F1. "Solo la produzione additiva può raggiungere questo obiettivo."
La bobina di smorzamento in titanio finale è stata prodotta utilizzando il DMP Flex 350 di 3D Systems, un sistema AM in metallo ad alte prestazioni con atmosfera di stampa inerte. L'architettura di sistema unica delle macchine DMP di 3D Systems garantisce che i pezzi siano robusti, precisi, chimicamente puri e abbiano la ripetibilità necessaria per la produzione di pezzi.
Durante il funzionamento, la bobina di smorzamento è riempita di fluido e calcola la media delle fluttuazioni di pressione all'interno del sistema assorbendo e rilasciando energia. Per funzionare correttamente, i fluidi hanno specifiche di pulizia per evitare contaminazioni.
Progettare e produrre questo componente mediante AM in metallo offre notevoli vantaggi in termini di funzionalità, integrazione in sistemi più grandi e risparmio di peso. 3D Systems offre un software chiamato 3DXpert, un software completo per la preparazione, l'ottimizzazione e la gestione dei flussi di lavoro di stampa in metallo.
Il team BWT Alpine F1 ha scelto il materiale LaserForm Ti Gr23 (A) per le sue batterie, citando come ragioni della sua scelta la sua elevata resistenza e la capacità di produrre con precisione sezioni con pareti sottili.
3D Systems è un partner per centinaia di applicazioni critiche in settori in cui qualità e prestazioni sono fondamentali. L'azienda fornisce anche servizi di trasferimento tecnologico per aiutare i clienti ad adottare con successo la produzione additiva nelle proprie strutture.
Dopo il successo degli accumulatori stampati in titanio del team BWT Alpine F1, Warner ha affermato che il team è incoraggiato a sviluppare componenti per sospensioni più complessi nel prossimo anno.