BWT Alpine F1® Team accelera lo sviluppo con parti in silicone e PU prodotte in meno di un giorno

Velocità è la parola d’ordine nelle gare di Formula Uno (F1), sia in pista che per tutto quello che succede dietro le quinte. Con l’innovativa soluzione per stampaggio a conchiglia di 3D Systems, BWT Alpine F1 Team ha realizzato la velocità di produzione, la qualità e la flessibilità necessarie per innovare e accelerare lo sviluppo di parti in silicone e poliuretano raggiungendo livelli inediti.

“Con la soluzione per stampaggio a conchiglia Figure 4, ogni giorno osservo cose mai viste prima d’ora. Non riesco a immaginare altri modi per produrre così tanti componenti diversi in così tanti materiali in silicone e PU a un ritmo così elevato”.

- Pat Warner, Responsabile produzione digitale avanzata, BWT Alpine F1 Team 

I metodi tradizionali per realizzare parti in silicone e poliuretano tramite stampaggio sono dispendiosi in termini di tempo, e per tale motivo solitamente non vengono presi in considerazione per lo sviluppo nel settore della F1. Avendo a disposizione solo pochi mesi tra un campionato e l’altro e data la necessità di compiere progressi incessanti, la velocità di produzione, collaudo e iterazione è di fondamentale importanza. Inoltre, considerate le difficili condizioni ambientali della pista e della galleria del vento, le prestazioni delle parti sono assolutamente irrinunciabili.

La soluzione per stampaggio a conchiglia Figure 4 di 3D Systems consente a BWT Alpine F1 Team di produrre un ampio ventaglio di parti di alta qualità stampate in silicone e poliuretano in tempi record, rendendo possibile, per la prima volta, la creazione di parti uniche e iterative con i materiali per lo stampaggio tradizionale. Il flusso di lavoro semplice si adatta perfettamente al ritmo frenetico della Formula Uno, offrendo al team un vantaggio straordinario. Ad esempio, le rondelle e gli elementi di tenuta, la cui produzione con gli utensili in metallo o la fusione a vuoto tradizionali richiederebbe più giorni o persino settimane, con Figure 4 possono essere consegnati in giornata.

BWT Alpine F1 Team esegue più costruzioni al giorno con la stampante 3D Figure 4^® Modular per un’ampia gamma di stampi per fusione destinati ai componenti delle vetture e alle prove. Secondo Pat Warner, responsabile della produzione digitale avanzata di BWT Alpine F1 Team, la stampa in 3D della maggior parte degli stampi a conchiglia richiede solo 90 minuti, mentre le costruzioni più grandi possono richiedere al massimo tre ore.

I vantaggi per il team in termini di produttività vanno ben oltre la produzione di parti in meno di un giorno, ma si traducono anche nella capacità di gestire un ampio ventaglio di applicazioni con il processo di stampaggio a conchiglia di Figure 4. Questo processo è reso possibile dal materiale Figure 4^® EGGSHELL-AMB 10 di 3D Systems, appositamente ottimizzato per produrre stampi a perdere, che offrono la flessibilità di realizzare parti finali in una vasta gamma di siliconi, poliuretani e altri materiali, quali metalli e ceramiche. Figure 4 EGGSHELL-AMB 10 è una plastica rigida progettata specificamente per resistere all’iniezione a temperatura e pressione elevate, ma facilmente staccabile dopo la fusione.

Secondo Warner, questa flessibilità rappresenta un vantaggio importante: “Disponiamo di un’immensa gamma di materiali e possiamo utilizzarli praticamente tutti nell’arco di una giornata”. Questo consente al team di gestire un ampio ventaglio di applicazioni con proprietà diverse in termini di rigidità, allungamento, colore e altro. “Non riesco a immaginare altri modi per produrre così tanti componenti diversi”, ha affermato Warner. La maggior parte delle applicazioni attualmente gestite con la soluzione per stampaggio a conchiglia di 3D Systems appartengono alle categorie rondelle, elementi di tenuta e guarnizioni, ampiamente utilizzate in tutta la vettura.

Il primo passaggio del semplice flusso di lavoro dal CAD alla fusione consiste nell’invio del file alla stampa mediante 3D Sprint^®, un software tutto in uno per la stampa 3D in polimero. Il set di strumenti completo comprende opzioni per l’aggiunta di supporti e per la gestione del processo di stampa. Al termine della stampa, BWT Alpine F1 Team esegue la post-elaborazione degli stampi a conchiglia, che comporta la pulizia delle parti e la post-polimerizzazione delle stesse nella speciale unità LC-3DPrint Box. Questo processo richiede circa due ore e consiste principalmente in una fase di post-polimerizzazione completamente automatica della durata di 90 minuti.

Al termine della post-polimerizzazione UV, BWT Alpine F1 Team tratta lo stampo a conchiglia stampato in 3D con un agente distaccante chimico, dopodiché la conchiglia è pronta per l’iniezione di poliuretano o silicone. Il tempo di polimerizzazione varia a seconda del materiale utilizzato e può essere compreso tra 10 minuti e 24 ore.

Le parti utilizzate nella Formula Uno devono rispondere a requisiti prestazionali elevatissimi. Le corse automobilistiche durano circa due ore, durante le quali l’intera vettura è sottoposta a notevoli sbalzi di temperatura, vibrazioni intense e forze estreme. “È un ambiente terrificante in cui inserire qualcosa di nuovo”, ha commentato Warner, “e siamo alla continua ricerca della perfezione. Dobbiamo assicurarci che tutte le parti svolgano la loro funzione secondo le aspettative”. Le parti prodotte utilizzando la soluzione per stampaggio a conchiglia di 3D Systems soddisfano i più stringenti requisiti in termini di prestazioni. Warner afferma che la qualità superficiale è eccellente, un aspetto particolarmente importante per le parti aerodinamiche. Inoltre, la capacità di produrre rapidamente parti ad alte prestazioni di qualità elevata consente al team di modificare anche le parti che in precedenza erano sfavorite a causa dei tempi molto stretti imposti da questo sport.