Prodrive utilizza la stampa 3D per produrre parti di automobili nel deserto per il Rally Dakar 2021
Prodrive può vantare una lunga storia nel motorsport. Nel 1984 la società partecipò per la prima volta al Rally Internazionale del Qatar e lo vinse. Da allora, Prodrive ha vinto una serie di titoli in più discipline automobilistiche.
Nel 2021, la compagnia è entrata nel Dakar Rally in collaborazione con il Regno del Bahrain sotto il nuovo team Bahrain Raid Xtreme (BRX). Il Dakar Rally dura due settimane, con tappe che si estendono per centinaia di miglia di impegnativi terreni fuoristrada in Arabia Saudita.
Per prepararsi all’evento , il team BRX ha iniziato a sviluppare l’Hunter T1, il nuovo team ufficiale di due auto guidato dal 9 volte campione del mondo di rally Sébastien Loeb e dalla 25 volte leggenda del rally Dakar Nani Roma diventa. La Roma si è assicurata il 5 ° posto assoluto nel 2021, la prima volta che una squadra ha raggiunto un ranking così alto al suo primo tentativo al Rally Dakar.
Quando il lavoro era appena iniziato alla fine del 2019, il team BRX ha dovuto affrontare improvvisamente una delle più grandi sfide che il settore abbia mai affrontato. “Spesso ci mettiamo in posizioni difficili quando si tratta di tempo. Ma COVID-19 ha messo fine al nostro programma già serrato “, afferma Paul Doe, ingegnere capo di Prodrive. “C’è stato un blocco nel Regno Unito che ci ha praticamente costretti a chiudere lo stabilimento per un po ‘. Lo sviluppo, che avrebbe dovuto richiedere circa un anno, è stato compresso a nove mesi. Invece di provare a luglio, non abbiamo girato una sola ruota su un’auto fino a ottobre 2020 “.
Con il Rally Dakar, previsto per le prime due settimane di gennaio 2021, ciò ha significato un’enorme pressione per l’intera squadra. Sebbene BRX abbia un team di 40 persone che progettano, ingegnerizzano, mantengono e fanno funzionare i veicoli Hunter T1, il team è stato sopraffatto da un periodo di tempo atipicamente più breve. Inoltre, il team ha gareggiato per le risorse con altri progetti, anche se Prodrive offriva capacità di produzione, produzione e lavorazione interne.
Quando Doe ha deciso di aggiungere la stampante 3D MakerBot METHOD X® , consigliata da DSM, un fornitore globale di materiali in fibra di carbonio, al suo concetto, si è arrivati a una svolta. Il METODO X ha consentito al suo team di stampare rapidamente e facilmente prototipi e componenti tanto necessari, nonché di sperimentare diverse applicazioni, sia sul campo che fuori. Con le possibilità illimitate della produzione additiva, la prototipazione e la produzione di componenti sono diventate molto più razionali ed efficienti in termini di costi.
L’innovazione è sempre stata un principio centrale in Prodrive. L’azienda utilizza una vasta gamma di tecnologie per garantire che rimanga in prima linea nella concorrenza. L’aggiunta di METHOD X al suo repertorio di tecnologie all’avanguardia ha dato all’azienda un’ulteriore opportunità per risparmiare ancora più tempo sul programma di produzione ridotto.
“C’è un enorme elenco di vantaggi derivanti dall’utilizzo di MakerBot METHOD X rispetto alla normale produzione, come velocità e reattività. Quando si tratta di progettare parti di automobili, il primo passo è spesso stampare in 3D una parte per vedere come andrebbe a finire. La capacità di provare il componente prima di impegnarci per il prodotto finale ci consente di apportare modifiche rapidamente e facilmente. Questa rapida iterazione ci consente inoltre di rispettare il nostro programma di produzione risparmiando un sacco di soldi “, ha affermato Doe.
Con due stampanti 3D METHOD X, il team BRX è stato in grado di sviluppare alcuni componenti sia nello stabilimento del Regno Unito che in loco al rally.
Stampa 3D dal pavimento dell’officina nel deserto aperto
METHOD X è stato caricato su uno dei carrelli di manutenzione del team BRX che avevano installato nel deserto. La tecnologia è stata utilizzata in loco per stampare componenti finiti o per riparare un componente che avrebbe richiesto la fabbricazione di acciaio o alluminio.
“Abbiamo portato questa macchina con noi nel camion e l’abbiamo stampata in mezzo al nulla; letteralmente dove non si vedono tracce di civiltà eppure qui stiamo usando questo tipo di macchina con questa tecnologia di stampa 3D industriale. Abbiamo sfruttato la velocità delle parti di stampa 3D nel mezzo del nostro programma di test “, ha affermato Doe.
Il team BRX ha utilizzato METHOD X per stampare oltre 30 componenti per l’Hunter T1, inclusa una staffa per un sensore di posizione della sospensione e una staffa per ugello stampata per il sistema antincendio della cabina di pilotaggio.
Il sensore di posizione delle sospensioni ha consentito agli ingegneri di studiare le prestazioni degli ammortizzatori, la dinamica del veicolo, l’allineamento delle ruote, l’albero motore e altro ancora. Il sensore genera dati e invia le informazioni al team per una migliore analisi, che può quindi essere utilizzata per migliorare le prestazioni del veicolo. L’intero processo per rendere la staffa di sospensione giusta ha richiesto solo un’ora e mezza, dalla stampa 3D della staffa sulla piastra di base nel mezzo del deserto, all’osservazione della staffa, all’aggiornamento e al rafforzamento del design nel camion e al lancio del Produzione su METHOD X. Con il nuovo componente in mano, il team era pronto per collegarlo all’auto e continuare a raccogliere dati.
“Era una novità per noi. Abbiamo utilizzato la produzione additiva in passato, ma non abbiamo avuto l’opportunità di farlo subito “, ha detto Doe. “Inoltre, i materiali che abbiamo utilizzato in METHOD X, in particolare la fibra di nylon in carbonio, erano più potenti di quanto avevamo visto negli anni precedenti. Ci sono un bel numero di parti nell’auto, come i vani motore e il lato ruota vicino ai freni, dove gli ambienti possono raggiungere i 120 ° C e dove il tradizionale FDM-I materiali devono fare i conti con. Questo ci costringe a ricorrere all’alluminio, che è costoso. In questo caso, siamo stati in grado di stampare componenti in fibra di carbonio di nylon, che è in grado di raggiungere temperature molto elevate. Le testine di stampa al carbonio METHOD X ci hanno davvero dato accesso a molte nuove applicazioni “.
Doe ha continuato: “Poiché la densità dei materiali che abbiamo utilizzato era così bassa rispetto alle tradizionali strutture in alluminio o acciaio, siamo stati in grado di realizzare parti molto più leggere di una parte tipica. E ci ha permesso una libertà illimitata di testare efficacemente i nostri componenti “.
Utilizzando la fibra di carbonio di nylon, il team BRX ha anche stampato un supporto leggero e modellato per uno degli ugelli del sistema antincendio, che si trova al centro dell’abitacolo. A causa delle dimensioni delle vetture, ogni veicolo era dotato di due sistemi antincendio. Con un motore turbo estremamente caldo, un serbatoio del carburante da 500 litri e altri materiali altamente infiammabili, la soppressione degli incendi è vitale. Normalmente, il team avrebbe dovuto realizzare questo ugello in metallo pesante convenzionale, come acciaio o alluminio, che può richiedere molto tempo e denaro. La fibra di carbonio di nylon è un’alternativa ideale e leggera al metallo grazie alla sua elevata resistenza, resistenza al calore e rigidità.
“Volevamo allontanarci il più possibile dalla tipica staffa in alluminio piegato e invece avere una sensazione di qualità superiore nell’abitacolo. METODO X ci ha permesso di sperimentare un nuovo tipo di ugello. La staffa sagomata era un buon equilibrio tra forma e funzione. In effetti, sembrava 10 volte meglio di quello che abbiamo avuto in passato, senza spese eccessive “, ha detto Doe.
Scala con la produzione su richiesta
Con la disponibilità del METODO X, il team di Prodrive ha iniziato a ricercare nuove e diverse applicazioni, dai componenti automobilistici agli ausili e strumenti di produzione. Sebbene l’azienda ancora immagazzini e gestisce le parti fisiche in loco, anche il suo inventario digitale è in crescita.
“Con le stampanti 3D METHOD X nelle vicinanze e un inventario digitale di componenti e strumenti, siamo in grado di stampare su richiesta e lavorare in modo più agile ed efficiente. Abbiamo piani molto ambiziosi per aumentare il numero di veicoli sulla nostra tabella di marcia negli anni a venire. Poiché continuiamo a scalare, potremmo aver bisogno di più di poche macchine nel nostro inventario. Il costo è relativamente basso rispetto ad altri processi di produzione, ma l’investimento ripagherà nel lungo periodo. Abbiamo molti progetti davanti a noi, quindi ci saranno ancora più opportunità per testare le stampanti 3D METHOD “, ha concluso Doe.
