Ford и Red Bull Powertrains используют 3D-печать для оптимизации автомобилей для F1

В 2023 году Ford Motor Company объединилась с Red Bull Powertrains для участия в гонках Формулы-1 . Прошло более двух десятилетий с тех пор, как Ford появился на гоночных трассах, и теперь Ford и Red Bull Powertrains разработают гибридную силовую установку следующего поколения для команд Oracle Red Bull Racing и Scuderia AlphaTauri. Автомобили Red Bull Racing будут соответствовать стандартам, установленным FIA, то есть Международной автомобильной федерацией Формулы-1, которые вступят в силу в 2026 году. Они предусматривают несколько требований, в том числе то, что автомобили должны быть более аэродинамичными и использовать топливо с нейтральным выбросом углерода. Нас здесь интересует то, что Ford использует аддитивное производство для удовлетворения этих требований.

В течение последних двух лет Ford использует 3D-печать для улучшения своих гоночных автомобилей и адаптации их к новым стандартам, установленным FIA. На данный момент компания произвела более 1000 3D-печатных компонентов для Red Bull Powertrains. В настоящее время Red Bull Powertrains работает с Honda, но с 2026 по 2030 год новым официальным партнером станет Ford. Обе компании работают вместе над модернизацией гоночных автомобилей для гонок Формулы-1. Их цель — воссоздать с нуля силовой агрегат автомобилей команды Red Bull Racing.

Новые стандарты FIA для Формулы 1

Чтобы сделать гонки более устойчивыми и соответствующими требованиям современности, были установлены высокие стандарты, которых каждый конкурирующий автопроизводитель должен достичь к 2026 году. Автомобили должны быть, в целом и по сравнению с текущими измерениями, на 30 кг легче, на 20 см короче и на 10 см уже. Кроме того, для обгона каждый автомобиль должен быть оснащен двойной системой активной аэродинамики, как задней, так и передней, которая заменит нынешнюю систему снижения сопротивления (DRS). Топливо также должно быть устойчивым, а силовые агрегаты должны снизить свою эндотермическую мощность и увеличить свою электрическую мощность. Подводя итог, можно сказать, что F1 хочет подарить миллионам зрителей не только более захватывающие гонки (возросший спрос на аэродинамику призван поощрять обгоны даже на городских трассах, таких как Монако и Баку), но и более экологичные. Поэтому для соответствия высоким требованиям FIA к Формуле-1 компании Ford и Red Bull Powertrains сотрудничают и внедряют передовые технологии, такие как аддитивное производство, облачные вычисления Oracle и промышленный программный пакет Siemens Xcelerator для оптимизации процессов.

Рентгеновское и компьютерное сканирование для проверки компонентов

1000 3D-печатных компонентов, которые Ford изготовил для Red Bull, являются высокопроизводительными компонентами, изготовленными из таких материалов, как металл и полимеры. Они должны выдерживать скорость, превышающую 300 км/ч в час, и, следовательно, сильный нагрев. Поэтому детали необходимо испытывать на механическую прочность, твердость и геометрическое соответствие. Ford изготовил такие компоненты, как охлаждающие пластины аккумулятора и охлаждающие пластины для других силовых агрегатов Redbull, системы, которые были подвергнуты рентгеновскому сканированию и компьютерной томографии (КТ).

Рентгеновские лучи и КТ-сканирование полезны для проведения аналитических оценок компонентов в их самых внутренних структурах, поскольку они создают цифровые модели деталей с собранными данными. Фактически, КТ-сканирование позволяет обнаружить как наличие пустот внутри напечатанной детали, так и любые области, подверженные расслоению, где слои, созданные печатью, отделяются друг от друга. Затем эти сканирования позволяют более эффективно решать любые проблемы, которые могут возникнуть во время различных механических испытаний, которым подвергаются детали, и, как следствие, оптимизировать и ускорить производство. Таким образом, аддитивное производство в сочетании с передовыми процедурами 3D-инспекции обеспечивает высокопроизводительное и безопасное производство деталей. Однако Ford использует сканирование и дополнительное тестирование для проверки всех изготовленных деталей, а не только тех, которые были изготовлены аддитивным способом.

Ford и 3D-печать за пределами Формулы-1

Ford уже много лет использует аддитивное производство для различных целей. В 2023 году компания открыла Кельнский центр электрификации в Германии, специализирующийся на 3D-печати для поддержки производства первой серии 100% электромобилей, произведенных в Европе. Двенадцать высокотехнологичных 3D-принтеров используются в Кельнском центре электрификации для производства широкого спектра полимерных и металлических деталей. Эти детали могут начинаться от нескольких сантиметров в длину и весить всего 30 граммов, достигая 2,4 метра в длину и веса 15 килограммов.

Немецкая штаб-квартира Ford использует 3D-печать с 1990-х годов, когда инженеры центра разработки Merkenich начали печатать на 3D-принтере детали для тестовых автомобилей и прототипов. Но это еще не все: в 2019 году в исследовательском и инновационном центре Ford в Мичигане была изготовлена ​​самая большая металлическая деталь, когда-либо изготовленная с помощью 3D-печати. ​​Команда воспроизвела алюминиевый впускной коллектор для двигателя Ford F-150. Кроме того, на заводе Ford в Валенсии, Испания, был создан каталог из 5000 деталей, которые можно распечатать на 3D-принтере, для предоставления инновационных решений для различных этапов производственного процесса завода. Только к 2021 году было создано в общей сложности 20 000 напечатанных деталей. Наконец, Ford использует 3D-печать для автоматизации производственных процессов.

Теперь нам осталось только дождаться 2026 года, чтобы увидеть, как автомобили, созданные Red Bull Powertrains и Ford, мчатся по трассам Формулы 1. Тем временем Ford продолжит использовать аддитивное производство для повышения эффективности при разработке высокопроизводительных деталей.

По всем вопросам по 3d печати, сканированию, изготовлению серийных деталей в Краснодаре можно связаться:

телеграм — https://t.me/fidller

почта — shope@fidller.com

все о кино тут — https://news.fidller.com
всё о 3d печати и 3d сканировании тут https://3dprint.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
https://rutube.ru/channel/23475108/