采訪：BWT Alpine F1車隊(duì)的制造經(jīng)理談?wù)?D打印在賽車中的應(yīng)用,！

導(dǎo)讀：在F1賽車比賽中,，成敗就在分秒之間,。在這項(xiàng)追求速度的比賽中,，各個(gè)團(tuán)隊(duì)都需提高軟實(shí)力和硬實(shí)力從而不斷追求極限,，追求勝利和冠軍,。雖然人們一直認(rèn)為3D打印技術(shù)對(duì)賽車整改或制造至關(guān)重要,，但由于賽車比賽的競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)，3D打印如何應(yīng)用于賽車,？如何提高賽車性能,？一直是個(gè)“未解之謎”。

2022年5月,，南極熊獲悉,，一家外媒對(duì)BWT Alpine F1 車隊(duì)的先進(jìn)數(shù)字制造經(jīng)理Pat Warner進(jìn)行了采訪，揭開了3D打印應(yīng)用于賽車比賽中的神秘面紗,。該車隊(duì)早在2021年6月就透露,，它使用3D Systems 的 Accura Composite PIV創(chuàng)建了可用于風(fēng)洞測(cè)試的零件模型。不僅如此,，其先進(jìn)數(shù)字制造經(jīng)理 Pat Warner此次接受采訪,，指出3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛用于賽車領(lǐng)域了，3D打印能做到的事情遠(yuǎn)比你能想到的多,。

Warner 透露：“您在風(fēng)洞中看到的一級(jí)方程式賽車上可能有70%的車身是SLA 3D打印的,。除了前翼主飛機(jī)或后翼襟翼，其他零部件都可以通過3D打印進(jìn)行制造,。如果SLA制作出的零部件的性能達(dá)不到要求,，可以在零件上進(jìn)行金屬涂層的二次加工，使其更堅(jiān)固。我們的大部分迭代測(cè)試都是使用SLA進(jìn)行的,。我們還使用選擇性激光燒結(jié) (SLS)進(jìn)行零部件制造,，我們有一臺(tái)3D Systems Figure 4機(jī)器，用于制造模具工具等,�,！�


△BWT Alpine F1 車隊(duì)的一輛賽車在邁阿密一級(jí)方程式大獎(jiǎng)賽的維修站中。圖片來自 BWT Alpine F1 車隊(duì),。

3D打印助力賽車
BTW Alpine F1并不吝嗇分享自己3D打印的經(jīng)驗(yàn),，Warner非常友好地接受了外媒的采訪，推動(dòng)了3D打印技術(shù)在賽車領(lǐng)域的發(fā)展,。在1998 年后的三年間,，這支隊(duì)伍更名為 Benetton。團(tuán)隊(duì)出于好奇購買了一臺(tái)SLA機(jī)器,，Benetton通隨后委托年輕的Warner為其發(fā)展提供幫助,。 接受采訪時(shí)，Warner回憶起梅賽德斯 AMG Petronas F1 車隊(duì)的首席技術(shù)官 James Allison,，他當(dāng)時(shí)是Benetton的空氣動(dòng)力學(xué)家,，曾說過“SLA 在風(fēng)洞中沒有立足之地”。但從那以后,，Warner卻充分發(fā)揮了3D打印的制造能力,，每周生產(chǎn) 450-600 個(gè)零件。 Warner 解釋說：“3D 打印的主要好處是能夠一次完成多個(gè)零件的制造,，在 SLA 機(jī)器上,，用戶可以在打印盡可能多的部件，甚至可以制作任何形狀的零件,。它還幫助減輕了用于制造賽車的機(jī)器的制造負(fù)擔(dān),。”

3D 打印可以應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域是粒子圖像測(cè)速 (PIV) 數(shù)據(jù)收集,，這是一種使用激光評(píng)估給定物體上的粒子流動(dòng)的過程。Warner 表示,，利用 3D Systems 的 Accura Composite PIV 材料,，他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠克服背景和粒子反射問題，這些問題通常會(huì)影響結(jié)果數(shù)據(jù)的質(zhì)量,。Warner在項(xiàng)目揭幕時(shí)表示：“3D Systems的應(yīng)用工程師的深厚專業(yè)知識(shí)和行業(yè)領(lǐng)先的解決方案一直是我們創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)最看重的部分,，我們合作共同開發(fā) Accura Composite PIV 并進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試，著實(shí)令人感到興奮,。由于該材料獨(dú)特的光學(xué)特性,，我們現(xiàn)在正在從風(fēng)洞中的PIV系統(tǒng)收集更可靠的數(shù)據(jù)�,！�


△使用 3D Systems 的 Accura Composite PIV 材料 3D 打印的零件,。圖片來自 3D Systems,。

制造最終用途的F1組件：面臨問題
BWT Alpine F1車隊(duì)現(xiàn)在也在利用3D打印技術(shù)制造最終用途的零件。根據(jù)Warner的說法,，為車隊(duì)冷卻的鼓風(fēng)機(jī)是通過3D打印制造的,，用于插入它們的適配器以及在比賽中途進(jìn)站時(shí)的車輪螺母槍的框架也是通過3D打印制造的。 然而,，在金屬3D打印方面,，Warner對(duì)該技術(shù)已準(zhǔn)備好生產(chǎn)最終用途的F1組件并不樂觀。他提到最近在 Aston Martin Aramco Cognizant和 McLaren Racing 進(jìn)行的一些測(cè)試,，表示缺乏培訓(xùn)可能會(huì)使用戶處于危險(xiǎn)之中,。已經(jīng)發(fā)生了幾場(chǎng)小火災(zāi)，整體情況不太好,。Warner還指出,，對(duì)材料和工藝進(jìn)行鑒定所需的時(shí)間是3D打印技術(shù)在F1中廣泛使用的障礙。


△阿爾法羅密歐 C41 一級(jí)方程式賽車的 3D 打印底盤插件示意圖,。圖片來自增材工業(yè),。

F1中還有哪些地方使用了3D打印,？
●Williams Racing上賽季與Nexa3D合作,，利用該公司的高速NXE400 3D 打印機(jī)生產(chǎn)功能性一級(jí)方程式風(fēng)洞部件。


△Williams Racing 已經(jīng)使用 NXE400 3D 打印了許多風(fēng)洞部件,。照片來自威廉姆斯賽車,。


●自 2017 年以來，邁凱倫賽車隊(duì)一直在使用3D 打印賽道進(jìn)行工具和原型制作,。該團(tuán)隊(duì)與 Stratasys 建立了長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系,，多年來一直在制造各種不同的模型和按需備件，包括剎車?yán)鋮s管,、尾翼襟翼等,。


△在巴塞羅那賽道進(jìn)行 F1 測(cè)試。照片來自 Stratasys,。

●盡管Warner對(duì)金屬3D打印表示擔(dān)憂,，但阿爾法羅密歐 F1 團(tuán)隊(duì)ORLEN繼續(xù)與Additive Industries合作，為F1 賽車3D打印關(guān)鍵部件,。例如用于將結(jié)構(gòu)部件和“C41”賽車固定在一起的懸架底盤插件,。  


△Alfa Romeo F1 Team ORLEN 2022 賽車具有 150 個(gè) Additive Industries-3D 打印部件。圖片來自阿爾法羅密歐 F1 車隊(duì) ORLEN