賽車運動一直是技術創新的發源地。這項運動的工程師日以繼夜地工作,與全球傑出的創新者——來自汽車、航空航天、數據分析和許多其他領域的專家——競爭,以創造出更快、更強、更有彈性的車輛。Van Amersfoort Racing 也不例外。
荷蘭隊同時參加 Formula 3 和 Formula 4,贏得了許多比賽和冠軍。它還幫助 Charles Leclerc 和 Max Verstappen 等頂尖人才為一級方程式賽車做準備。但它的成功並沒有阻止 Van Amersfoort Racing 尋找新的方法讓他們真正領先於競爭對手。這就是團隊開始使用 3D 打印的原因。
在起跑線上
去年,在準備 F3 地區方程式比賽時,Van Amersfoort Racing 邁出了使用意大利著名製造商 Tatuus 提供的底盤的一步,Tatuus 以其穩定性和更高的馬力而聞名。一切似乎都很好——除了路上的輕微顛簸。
“我們在比賽週末前兩週收到了賽車,”Van Amersfoort Racing 的 Formula 3 車隊技術總監 Remco Advocaat 說。“汽車到達車間時,我們沒有任何工具——什麼都沒有。在短短兩週內,我們需要為第一場比賽做好準備。”
方程式賽車在上賽道之前必須經過完美調校。這是一門精確的科學,十分之一秒可以決定登上領獎台的位置和失敗的加劇。距比賽日僅剩兩週,範阿默斯福特處境艱難。
“這就是增材製造對我們幫助很大的地方,”Remco 說。“我們可以在短短兩天內製造出工具。這是我們以前在金屬製造方面無法做到的。”
通過使用 3D 打印機開發定制工具,該團隊能夠盡可能地利用每一刻來微調其車輛。例如,後方對齊工具被創建用於放置在 Formula 3 汽車的尾燈上。這使得機械師能夠準確地調整汽車的車輪,以確保它們完美地適應賽道。
線對線
後對齊工具使用碳棒,從碳棒上拉出的金屬絲作為車輛中心點的參考。因此,準確定位這些桿非常重要。由於 PLA 等標準材料的強度和剛度不夠,該團隊開始嘗試使用科萊恩生產的碳纖維增強材料。
“我們一直在使用傳統材料進行大量打印,但使用科萊恩的碳纖維材料,可能性是無限的,”Remco 說。“我們現在能夠找到能夠承受我們工作的極端環境的解決方案。”
科萊恩 PA6/66 20CF是一種尼龍材料,含有 20% 的碳纖維,可為這項工作提供完美的特性。由於 Ultimaker S5 使用開放式燈絲系統,因此使用 Ultimaker CC 0.6 打印核心打印材料沒有問題。
科萊恩還為團隊提供了定制的 PET-G 長絲。它被用於後對齊工具的“內墊”,防止工具安裝時刮傷油漆。PET-G 的熒光橙色與 Van Amersfoort Racing Formula 3 賽車上的貼花完全相同,為工具(如定制側箱鼓風機)提供了符合車隊審美的光滑、專業的外觀。
從觀眾到冠軍
當團隊的工程師使用Ultimaker S5創建先進工具時,其他 Van Amersfoort Racing 團隊成員開始看到 3D 打印的可能性。
“3D 打印的理念在公司內部得到了發展,”Remco 說,“你經常看到機械師要求提供特定的 3D 打印工具。”
3D 打印使團隊能夠以以前難以完成的方式應對挑戰並創建解決方案。例如,從事汽車前製動器工作的機械師創造了一個可以放置在汽車懸架上的簡單刀架。現在,在進行維護時,車輛裝配所需的每個工具或零件總是在視線範圍內並且觸手可及。
該技術還應用於 Van Amersfoort Racing 逼真的內部賽車模擬器。這些模擬器為駕駛員提供了熟悉賽道和汽車的機會,同時也讓他們有時間適應 halo,這是一種駕駛員安全系統,由環繞汽車駕駛艙的弧形桿組成,可保護駕駛員的頭部。雖然光環大大降低了司機受傷的機率,但它也會影響他們對道路的看法。
實際光環的成本約為 4,000 歐元,並且很難使用傳統製造方法進行複制。使用 3D 打印機,Van Amersfoort Racing 創建了四分之一的相對簡單的打印件,然後將它們粘在一起並用碳纖維板包裹。其結果是對模擬器來說足夠強大的光環,現在能夠向駕駛員展示賽道的真實視圖。
前方的路
Van Amersfoort Racing 的工程師使用 3D 打印機創建的工具、夾具和固定裝置使流程更加高效,車庫和維修站的生活更加輕鬆。該團隊幾乎每天都在繼續發現新的應用,使用 3D 打印和其他技術將賽車創新推向極限。
“由於我們的 F3 和 F4 車隊規模龐大,因此 3D 打印應用的數量巨大,”Remco 說。“我可以想像像汽車製造商這樣的大公司可以用 3D 打印生產很多工具。”