Revolutionerend motorsport: UVic Formula Team gebruikt 3D-printen & composietmaterialen voor ontwerpflexibiliteit

Een combinatie van 3D-printtechnologie en composietmaterialen heeft een universiteit motorsportteam de afgelopen vier jaren de mogelijkheid gegeven om onderdelen voor zijn Formula SAE collegiale racewagens te ontwerpen - en herontwerpen.

Sinds 2016 ontwerpt het University of Victoria Formula Motorsport team (UVic; Victoria, British Columbia, Canada) zijn Formula SAE racevoertuigen met 3D-geprinte oliebakken geëngineerd met CRP USA's (deel van CRP Group, Modena, Italië) lasersinter 3D-printproces en Windform TOP-LINE composietmaterialen.

Meer informatie:

Andere recente toepassingen van Windform XT 2.0 omvatten een door studenten gebouwde nano-satelliet demonstrator en een windtunnelmodel voor vliegtuigvluchttesten.

Van 2016-2018 werden de oliebakken geproduceerd met CRP's polyamide-gebaseerde Windform XT 2.0 koolstofvezel-gevulde composietmateriaal. Volgens CRP maakte het lichte gewicht van deze bakken het team mogelijk de motor van het voertuig aanzienlijk te verlagen, wat het algehele zwaartepunt verlaagde en de prestaties van de auto verbeterde.

Daarnaast gaf het gebruik van lasersintertechnologie het team vrijheid om complexe geometrieën te ontwerpen, zoals oliebak baffles om de oliegestroom in de bak consistent te sturen en de mogelijkheid van oliesterfte bij helling in bochten te elimineren.

Oververhitting leidt tot herontwerp

In 2018 oververhitte de motor van het team tijdens een testrit, wat de olietemperatuur deed stijgen boven de limieten van de ontworpen bak, wat de dunne wanden van de oliebak baffle vervormde en een sectie van de koppelflens in de bak trok, wat een aanzienlijke olielekkage veroorzaakte.

Voor de 2019 competitie herbeoordeelde het team het ontwerp, met wijzigingen in de geometrie van de bak en evaluatie van alternatieve Windform TOP-LINE materialen. De herontworpen oliebak bestaat uit Windform SP, een koolstofvezel-gevulde polyamide composietmateriaal met een hogere smeltpunt vergeleken met Windform XT 2.0. Om kansen op falen te verminderen, verhoogde het team ook de dikte van de koppelflens en veranderde het ontwerp voor de baffle, het vereenvoudigen van de baffle wanden tot één centraal gebied rond de olieopname en het toevoegen van een steunrib aan de top van de wand.

De veranderingen, aldus CRP Technology, resulteerden in een robuustere oliebak.

Volgens het UVic Motorsport team: "Met lasersintertechnologie en Windform TOP-LINE composietmaterialen van CRP USA aan de vingertoppen van ons engineering team, zijn we in staat om complexe onderdelen te ontwerpen die eerder niet mogelijk zouden zijn geweest."