F1方程式3D打印:Jabil和阿尔卑斯山F1车队驾驶性能

对于赛车手来说，没有什么比参加一级方程式赛车(F1)比赛更大的成就或挑战了。当他们在地球上一些最困难的赛马场上行驶时，车手们一直在寻找一种优势，可以在冲向终点线的几毫秒内节省宝贵的时间。对于制造商来说，3D打印f1赛车零部件可能是一个锁定奖杯的优势。

70多年来，f1 -最高级别的国际单座方程式赛车-已经举办了一些世界上最著名的赛车比赛，赛道从欧洲到南美再到澳大利亚。但F1赛车的独特之处在于它建立在创新的基础上。

在过去的一个世纪里，大多数体育运动的装备——比如足球(又名football)——都保持相对相似的状态。球衣可能会随着材料的更新而有所改变，但在球、球网和踢球方面并没有实质性的改进。这不是F1的情况。虽然观众可能喜欢这项运动或它的娱乐价值，但对于制造商来说，每一场比赛都是每周展示新的和改进的汽车性能的机会。

对速度和创新的需求是Jabil和高山F1车队(前身为雷诺F1车队)已经合作多年带来加法制造通过3D打印汽车零部件，创新出世界上最快的一级方程式赛车。

一个添加剂制造业伙伴关系

阿尔卑斯F1车队早在20多年前就开始使用增材制造快速成型。虽然他们很欣赏在24小时或更短时间内3D打印功能原型的能力，但他们意识到3D打印可以做更多的事情。他们开始探索其更广泛的功能，并尝试新的材料选择。将添加剂应用到他们的车辆上，他们进行了风洞测试，并开始生产较轻的金属F1赛车部件。他们衡量了3D打印技术的积极优势，并建立了合作伙伴网络，以帮助他们充分利用3D打印技术的优势。

这时贾比尔出现了。

捷普公司在增材制造领域并不陌生。该公司在多个领域的增材制造领域进行了业界领先的重大投资，包括打印机技术，工程材料，专门的印刷设施和数字平台，为这一切提供动力。

广州捷普的增材制造网络-包括越来越多的3D打印机的足迹-将制造工作量分配到最理想的生产地点。捷普勒拥有120多家与数字化生产系统协调一致的制造工厂，与公司合作，分享全球分布的制造网络的好处(这是F1赛车的优势，车手可能这一周在中东，下一周在欧洲)。该系统可以确保设计文件，以确保产品在生产时与捷普的质量管理体系保持一致并获得认证。这为制造F1组件带来了许多优势，特别是在三个方面:

1.满足严格的设计标准和创建复杂的几何图形

F1比赛有一套严格的规则来决定关键的技术能力，比如空气动力学(提供下压力)和轮胎的使用。一些功能，如牵引力控制和其他电子驾驶辅助设备是被禁止的。结果是一系列令人生畏的工程挑战，需要不断创新，并面临最终截止日期的压力——下一场比赛。

这就是为什么3D打印组件在单座F1赛车的开发中发挥着重要作用。F1单座赛车是一个工程奇迹。他们以高速驾驶通过各种具有挑战性的赛道，在力量、安全性、灵活性和空气动力学之间取得精确的平衡。

增材制造是唯一适合应对这一挑战的，因为它可以实现传统制造所不能实现的设计自由。由于使用3D打印技术，工程团队享有更大的设计自由度，不受传统制造工艺的限制。增材制造设计(DfAM)利用这一工艺提供创新，更轻，更强的3D打印部件。

如果左右应用程序都需要设计，或者进行迭代修改，3D打印也可以很容易地“镜像”设计。使用CNC加工，必须创建模具，而使用增材制造，设计师和工程师可以创建新的更坚固、更轻的几何形状，如晶格结构。3D打印甚至可以在一个制造周期内将零件编号本身压印出来。

在高性能赛车的世界里，这意味着F1赛车可以同时满足管理机构的严格技术规则和竞争性设计目标，有助于激励车手更接近看到方格旗。

与捷普的合作使阿尔卑斯山F1车队能够利用新的领先的设计和制造工艺，以及目的驱动的工程材料。更不用说快速的周转——通常在几天之内。

2.提供周转比圣奉献更紧

摩纳哥赛道的第一个弯道——绰号圣奉献者——是一个著名的右弯。事实上，急转弯是使这条赛道成为f1赛车中最苛刻的赛道之一的一个因素。这被认为是F1中对驾驶技术的最大考验之一。

当谈到制造业F1赛车，转弯也同样紧张。它们需要高超的制造技术才能驾驭。

一个大奖赛赛季的23场比赛几乎每周都要举行。使用添加剂应用的制造商可以在一周内发现问题，然后在下一场比赛中及时找到可行的解决方案，从而获得显著的竞争优势。当然，这需要非常快的设计和制造周期。值得庆幸的是，增材制造将这一挑战变成了可行的现实。

与3D打印功能在美国，制造商可以在最先进的CAD系统上快速构思设计，包括结构完整性和空气动力学等学科的快速工程分析周期。设计立即转移到3D打印设备，并在几天内(如果不是几个小时的话)创建3D打印材料比如高级聚合物或金属。许多传统的步骤都消失了，比如需要创建额外的时间和投资的模具。

3.尝试新的和定制的材料

F1赛车必须承受极端条件;它们必须非常坚固，但仍然很轻，符合空气动力学。虽然碳纤维是一种常用的材料，但3D打印提供了试验新材料或定制材料的机会，以获得更好的车辆性能。

Alpine F1车队技术与创新合作伙伴关系负责人Ian Goddard表示:“增材制造技术的重新发展见证了新材料和新功能的出现，这也是与Jabil additive合作背后的驱动力。”“这样他们就可以把他们的专业知识、生产能力和快速周转带入我们的快速零件生命周期。”

在材料方面，捷普工程材料(JEM)集团通过提供具有增强强度、阻燃性、导电性和润滑性等性能的创新聚合物，扩展了增材制造的应用范围。这些材料在各种3D打印机平台上得到了验证，以确保一致的打印适性。他们还在iso认证的设施中获得资格，以满足并超过高度监管行业的苛刻要求，包括医疗保健和航空航天。开云体育手机app下载安装苹果JEM正在应用这些材料来解决阿尔卑斯山F1车队面临的挑战，并开辟了新的机会，将越来越多的原型机转化为生产级部件。

例如，捷普与阿尔卑斯F1车队合作，生产耐高温发动机和制动部件。因为管道会受到极端条件的影响，它必须很坚固，但由于它是F1赛车的一部分，它必须很轻，否则会影响速度。幸运的是，通过使用碳纤维增强PEKK聚合物Jabil是专门为承受高温而设计的，可以使用激光烧结机制造高性能3D打印汽车部件。

Jabil工艺工程师Steve Kubiak分享道:“Alpine F1车队正在充分利用高性能3d打印部件和材料，这是我从未见过的其他F1车队甚至其他行业所利用的。”开云体育手机app下载安装苹果“我们一直在研究新材料，以扩大3D打印解决方案的范围。”

添加剂制造业: F1赛车的未来

捷普的重点和投资-从打印机到材料到工艺到数字制造平台，以支持这些工艺-已经扩大了产品的范围增材制造应用高性能部件的解决方案。阿尔卑斯山F1车队是一个完美的合作伙伴，开拓增材制造的优势:独特的几何形状，最大化目标功能;轻量化;快速周转，以满足非常短的期限;先进的材料，超过严格的耐热和耐久性要求。

戈达德说:“Jabil Additive在推动客户从原型设计转向主流增材制造部件制造方面发挥着重要作用。”“在未来的可能性方面，我们与捷普公司以及我们其他长期增材制造团队合作伙伴的合作正在取得相当大的进展，确保我们能够在未来的增材制造领域保持领先地位。”

有一件事是肯定的:通过增材制造，捷普勒和阿尔卑斯山F1车队将目光投向了大奖。