Nhóm BWT Alpine F1 đã chuyển sang Sản xuất bồi đắp kim loại (AM) để nâng cao hiệu suất cho ô tô của họ bằng cách sản xuất bộ tích điện thủy lực bằng titan có đầy đủ chức năng với diện tích sử dụng tối thiểu.
Nhóm BWT Alpine F1 đã làm việc với 3D Systems trong nhiều năm để hợp tác cung cấp và phát triển. Ra mắt vào năm 2021, nhóm có các tay đua Fernando Alonso và Esteban Ocon lần lượt về thứ 10 và 11 trong mùa giải trước, đã chọn công nghệ in kim loại trực tiếp (DMP) của 3D Systems để sản xuất các bộ phận phức tạp.
Alpine liên tục cải tiến ô tô của mình, cải thiện và nâng cao hiệu suất trong các chu kỳ lặp đi lặp lại rất ngắn. Những thách thức liên tục bao gồm làm việc trong không gian có sẵn hạn chế, giữ trọng lượng bộ phận ở mức thấp nhất có thể và tuân thủ các ràng buộc về quy định đang thay đổi.
Các chuyên gia từ Nhóm Đổi mới Ứng dụng (AIG) của Hệ thống 3D đã cung cấp cho nhóm F1 kiến ​​thức chuyên môn để sản xuất các thành phần cuộn phức tạp bằng titan có dạng hình học bên trong định hướng theo chức năng, đầy thách thức.
Sản xuất đắp dần mang đến cơ hội duy nhất để vượt qua những thách thức của quá trình đổi mới với nhịp độ nhanh bằng cách cung cấp các bộ phận có độ phức tạp cao với thời gian thực hiện ngắn. Đối với các bộ phận như bộ tích áp thủy lực của Alpine, một bộ phận thành công đòi hỏi chuyên môn sản xuất bồi đắp bổ sung do độ phức tạp của thiết kế và các yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch.
Đối với các bộ tích năng, cụ thể là cuộn quán tính của chất lỏng treo sau, đội đua đã thiết kế một bộ giảm chấn có dây cứng, là một phần của bộ giảm chấn treo sau trong hệ thống treo sau trong hộp chính của hộp số.
Bộ tích lũy là một ống dài, cứng, lưu trữ và giải phóng năng lượng theo các dao động áp suất trung bình. AM cho phép Alpine tối đa hóa chiều dài của cuộn giảm chấn trong khi đóng gói một chức năng hoàn chỉnh trong một không gian hạn chế.
Pat Warner, giám đốc sản xuất kỹ thuật số cấp cao của nhóm BWT Alpine F1 giải thích: “Chúng tôi đã thiết kế bộ phận này sao cho hiệu quả về mặt thể tích nhất có thể và chia sẻ độ dày thành ống giữa các ống liền kề.“Chỉ AM mới có thể đạt được điều này.”
Cuộn giảm chấn titan cuối cùng được sản xuất bằng cách sử dụng DMP Flex 350 của 3D Systems, một hệ thống AM kim loại hiệu suất cao với môi trường in trơ. Kiến trúc hệ thống độc đáo của các máy DMP của 3D Systems đảm bảo các bộ phận mạnh mẽ, chính xác, tinh khiết về mặt hóa học và có độ lặp lại cần thiết để sản xuất các bộ phận.
Trong quá trình vận hành, cuộn dây giảm chấn được đổ đầy chất lỏng và tạo ra dao động áp suất trung bình trong hệ thống bằng cách hấp thụ và giải phóng năng lượng. Để hoạt động bình thường, chất lỏng có các thông số kỹ thuật về độ sạch để tránh nhiễm bẩn.
Việc thiết kế và sản xuất thành phần này bằng cách sử dụng kim loại AM mang lại những lợi thế đáng kể về chức năng, khả năng tích hợp vào các hệ thống lớn hơn và tiết kiệm trọng lượng. 3D Systems cung cấp phần mềm có tên 3DXpert, một phần mềm tất cả trong một để chuẩn bị, tối ưu hóa và quản lý quy trình in kim loại.
Nhóm BWT Alpine F1 đã chọn vật liệu LaserForm Ti Gr23 (A) cho pin của mình, với lý do là độ bền cao và khả năng tạo ra các phần có thành mỏng chính xác.
3D Systems là đối tác của hàng trăm ứng dụng quan trọng trong các ngành mà chất lượng và hiệu suất là tối quan trọng. Công ty cũng cung cấp dịch vụ chuyển giao công nghệ để giúp khách hàng áp dụng thành công sản xuất bồi đắp trong các cơ sở của chính họ.
Sau thành công của bộ ắc quy in titan của nhóm BWT Alpine F1, Warner cho biết nhóm được khuyến khích theo đuổi các thành phần hệ thống treo phức tạp hơn trong năm tới.