Évente több mint 9000 alkatrész előállításához használja a McLaren Racing a Stratasys 3D nyomtatási technológiáját
Reagálva az FIA egyre szigorodó járműgyártási idő- és költségvetési előírásaira, a Forma-1-es nagyágyú McLaren Racing több tízezer alkatrészt készít 3D nyomtatással a Stratasys nagyméretű, következő generációs Neo800 sztereolitográfiás 3D nyomtatóival.
A McLaren a „verseny előtti versenyt” nyeri meg azzal, hogy évente akár 9000 alkatrészt is gyárt számos első és hátsó szárny-programban, valamint az oldalsó és a felső karosszéria nagyobb elemeinek gyártásával. A versenycsapat nagy előrelépésekről számol be a jármű aerodinamika optimalizálásában a szélcsatornás tesztek során, az öt Neo800-as rendszeren nyomtatott alkatrészek rendkívüli pontosságának köszönhetően. A minőségi szempontokon túlmenően az alkatrészek gyártási ideje is drámaian csökkent, a csapat így már képes bizonyos nagyméretű alkatrészeket, például a méretarányos karosszériamodelleket akár három nap alatt legyártani.
Ez persze egyben olcsóbb is. Mivel a sportág bizonytalan idők elé néz, és a covid alatt nem érkezik bevétel, az FIA úgy döntött, hogy a költségvetési sapkát 175 millió dollárról 145 millió dollárra csökkenti az első évben, 2021-ben, majd 2022-re 140 millió dollárra, 2023-ban pedig 135 millió dollárra.
A csapat immár 3D nyomtatással is tud olyan ülékeket és szerelés segítő sablonokat, valamint kisméretű kompozitgyártó szerszámokat készíteni, amelyeket korábban fémből kellett gyártaniuk. A Neo800 sztereolitográfiás eljárás gyorsasága nemcsak jelentős időt takarít meg, hanem a drága fémanyagot is, mivel nem pazarolja el a szubtraktív megmunkálásból származó nagy mennyiségű forgácsot.
A szélcsatornában elért előrelépések jelentik a különbséget. „A sztereolitográfiás technológia és az anyagok fejlődtek – megváltoztatva ezzel a felhasználás módját” – magyarázza Tim Chapman, a McLaren Racing additív gyártásért felelős részlegének vezetője.
„Már nem csupán prototípusokat gyártunk; ma már számos teljes méretarányú alkatrészt és teljes méretű szerszámot készítünk”.
Rövidebb szélcsatornás tesztelés
Az egyik elsődleges alkalmazási terület, ahol a McLaren a legnagyobb értéket látja a következő generációs Neo800-asokban, az a szélcsatornás tesztelés. A csapat 60%-os méretarányú modelleket használ az aerodinamikai csomag optimalizálására és a nagyobb leszorítóerő elérésére – ami nagyobb aerodinamikai tapadást biztosít -, valamint az autó első és hátsó aerodinamikai terhelésének kiegyensúlyozására.
„A szélcsatornás tesztelés még mindig az etalon, amikor azt vizsgáljuk, hogy az egyes felületek hogyan működnek együtt, akár részegységként, akár teljes autóként” – magyarázza Chapman.
„A Neo szériás 3D nyomtatóink segítségével drámaian le tudtuk csökkenteni az aerodinamikai szélcsatorna-alkatrészek és projektek átfutási idejét”.
A csapat az alkatrészeket a Somos PerFORM Reflect műgyantával nyomtatja, amelyet kifejezetten szélcsatorna-modellekhez fejlesztettek ki. Erős, merev alkatrészeket állít elő, amelyek utófeldolgozása 30%-kal kevesebb időt vesz igénybe.
„Úgy találjuk, hogy a Neo szériás gépeink nagy felbontású alkatrészei minimális kézi utómunkát igényelnek, ami sokkal gyorsabb átmenő teljesítményt tesz lehetővé a szélcsatornában. A sebesség növelésén túl most már szélcsatorna alkatrészeket is tudunk gyártani, méghozzá kiemelkedő precizitással, részletességgel és felületkezeléssel, ami lehetővé tette csapatunk számára, hogy fokozza a tesztelést és innovatív, új ötleteket találjon a teljesítmény javítására. Nem tudom eléggé hangsúlyozni, hogy ezek az előnyök mennyire fontosak a Forma-1-ben, ahol rendkívül szoros határidőkkel kell az autókat a következő versenyre szállítani, és ahol a legapróbb tervezési módosítások is dönthetnek a győzelem, a vereség vagy a rajtrácson elért helyezések között” – tetszi hozzá Chapman.
Nagyszerű együttműködés két világszínvonalú szervezet között
A Stratasys Neo800 3D nyomtatók nagy tálcamérete (800 x 800 x 600 mm) lehetővé teszi akár egyetlen, nagyméretű alkatrész, vagy akár sokkal kisebbek tömkelegének elkészítését. Az eljárás azt jelenti, hogy a finom részletek mindig megmaradnak az iparágban egyedülálló reprodukálhatóság és megbízhatóság mellett.
Ezt példázza a McLaren, ahol körülbelül 50 vagy 60 légnyomás-szenzor ház van beágyazva a versenyautókba, hogy lehetővé tegye a légnyomás leolvasását a különböző felületeken. Az ezeken az alkatrészeken keresztül futó kis nyomáscsapok rendkívül bonyolultak és részletgazdagok, és a tesztek és a versenyek során végig az autóban vannak, hogy a mérnökök folyamatosan nyomon követhessék és optimalizálhassák az aerodinamikai teljesítményt.
Andy Langfeld, a Stratasys EMEA régiójának elnöke szerint: „A 3D nyomtatás átalakító értéke abból fakad, hogy az alkatrészek gyorsan testre szabhatóak és az adott alkalmazásokhoz alakíthatóak. Ebben az esetben a McLaren a Stratasys újgenerációs sztereolitográfiai technológiájával, melyet a világszínvonalú Somos anyagokkal és komoly versenyszakmai tapasztalatainkkal kombináltunk, drámaian le tudta rövidíteni a termékfejlesztési időt és csökkentette a kiadásokat is. Ez egy nagyszerű együttműködés két világszínvonalú szervezet között”.
Tudjon meg többet a Neo 3D nyomtatókról!
