Tworzenie kluczowych komponentów wyścigowych przy użyciu druku 3D

  • Post category:Druk 3D

Porsche GT2 RS Clubsport Brumos Racing na szczycie technologii 3D

Porsche GT2 RS Clubsport zespołu Brumos Racing, które odniosło zwycięstwo i ustanowiło rekordy w klasie Time Attack 1 podczas Pikes Peak International Hill Climb (PPIHC) w 2023 roku, zostało wyposażone we wlot powietrza do chłodnicy, wydrukowany na drukarce 3D Systems EXT 1070 Titan Pellet. Airtech, lider w dziedzinie narzędzi kompozytowych oraz producent materiałów granulowanych, współpracował z Grupą Innowacji Aplikacji 3D Systems (AIG) w Colorado Springs, aby wydrukować ten komponent przy użyciu granulatu Dahltram Airtech.

Zdjęcie: Larry Chen

„Drukowanie końcowych komponentów dla samochodu daje nam wyraźną przewagę konkurencyjną.”
—David Donohue, kierowca

Przód wyścigowego Porsche GT2 RS Clubsport zespołu Brumos Racing (zdemontowany zderzak, aby pokazać wydrukowany wlot powietrza).

Wyzwanie: Budowa lepszego samochodu wyścigowego

Zespół Brumos Racing od 2022 roku wykorzystuje druk 3D, aby poprawić konstrukcję i aerodynamikę swoich samochodów. Do tej pory zespół stosował druk 3D do tworzenia narzędzi kompozytowych oraz mniejszych komponentów końcowych. Jednak brakowało im możliwości produkcji większych elementów w jednym kawałku z powodu ograniczeń wielkości ich wewnętrznych drukarek 3D.

Z tego względu wlot powietrza w 2022 roku został zaprojektowany w trzech częściach, które musiały być łączone za pomocą kołnierzy montażowych. Sklejanie poszczególnych elementów niosło ze sobą ryzyko pęknięć podczas testów i zawodów, co mogło negatywnie wpływać na aerodynamikę i wydajność chłodzenia. W skrajnych przypadkach mogło to prowadzić do całkowitej awarii komponentu, wymagając napraw w ostatniej chwili.

Proces wydruku z wykorzystaniem Airtech

Dzięki współpracy Airtech i 3D Systems udało się rozwiązać te problemy, projektując jednoczęściowy komponent. Drukarka EXT 1070 Titan Pellet, wyposażona w zaawansowany ekstruder do granulatu, podgrzewane łoże i aktywnie ogrzewaną komorę, umożliwiła precyzyjne kontrolowanie temperatury, co zaowocowało doskonałą stabilnością wymiarową, dokładnością oraz silnym wiązaniem warstw.

Render CAD modelu wlotu powietrza

Rozwiązanie: Ulepszony projekt i druk wielkoformatowy

W ramach przygotowań do wyścigu w 2023 roku kierowca David Donohue i Dmitry Orlov z BBI Autosports opracowali nowy, lżejszy wlot powietrza. Wprowadzono żebra wzmacniające, zintegrowane uchwyty montażowe, kołnierze i zoptymalizowane geometrie, aby uwzględnić nowe mocowania splitterów i podnośników pneumatycznych. Airtech dostarczył przedpremierowy granulat poliamidowy wzmocniony włóknem węglowym, który pozwolił zespołowi na szybkie opracowanie parametrów druku.

Drukowanie elementu o wymiarach 32 cale szerokości i 12 cali wysokości zajęło zaledwie 36 godzin.

Rezultaty: Rekordowy sukces

Nowy projekt okazał się nie tylko wytrzymały podczas testów i kwalifikacji, ale także przetrwał rekordowy wyścig Davida Donohue’a na szczyt Pikes Peak. Kierowca zajął pierwsze miejsce w klasie Time Attack, czwarte miejsce w klasyfikacji generalnej oraz pobił swój rekord z 2019 roku o 20 sekund, pokonując trasę w 9 minut i 18,053 sekundy.

„Druk przyrostowy skraca czas realizacji i zmniejsza koszty, co w wyścigach jest kluczowe. To dowód, że ta technologia działa.”
—David Donohue