EO

Met dertig 3D-geprinte auto-onderdelen de Dakar door

29 maart 2021 om 14:15 uur

Er zijn meer dan 30 auto-onderdelen geproduceerd voor de Hunter T1 van het Prodrive-run Bahrain Raid Xtreme-team met behulp van MakerBot's nylon koolstofvezel op de Method X 3D-printer

Prodrive en het Koninkrijk Bahrein, die dit jaar 5e zijn geworden in de Dakar Rally, deden dat in een auto met dertig 3D-geprinte onderdelen. Reden? Door Covid-19 kon het team pas in oktober 2020 de fabriek in.


Het BRX-team begon eind 2019 met de ontwikkeling van de twee auto's, bestuurd door Sébastien Loeb (9x wereldkampioen rally) en Nani Roma (25x Dakar Rallylegende). Roma werd uiteindelijk 5e in het algemeen klassement.

 

Voor het zover was, werd het team echter geconfronteerd met wat een van de grootste uitdagingen zou zijn die de industrie tot nu toe heeft getroffen. "Covid19 gooide echt roet in onze toch al krappe tijdlijn", zegt hoofdingenieur Paul Doe. "In het VK was er een lockdown die ons in feite dwong de fabriek een tijdje te sluiten. Een ontwikkeling die ongeveer een jaar had moeten duren, werd gecomprimeerd tot negen maanden. In plaats van in juli te testen, hebben we pas in oktober 2020 aan een wiel gedraaid."

 

Met de Dakar Rally gepland voor de eerste twee weken van januari 2021, legde dit een enorme druk. Hoewel BRX uit 40 mensen bestaat om de Hunter T1-voertuigen te ontwerpen, te engineeren, te onderhouden en te bedienen, was dit eigenlijk te weinig voor de atypisch kortere tijdlijn. Bovendien, hoewel Prodrive interne productie-, fabricage- en bewerkingsmogelijkheden bood, concurreerde het team om middelen met andere projecten.

 

Toen besloot Doe om de MakerBot Method X 3D-printer toe te voegen aan de gereedschapskist van zijn team. Dit stelde hen in staat om snel en gemakkelijk een prototype te maken en de broodnodige onderdelen te printen, en om te experimenteren met verschillende toepassingen, zowel binnen als buiten de baan. Prototyping en onderdeelproductie werden veel gestroomlijnder en kostenefficiënter.

 

"Het gebruik van de MakerBot biedt een enorme lijst met voordelen in vergelijking met een normale productie, zoals snelheid en reactievermogen. Bij het ontwerpen van onderdelen op de auto begint de eerste gedachte vaak met het printen van een onderdeel van de 3D-printer om te zien hoe het eruit zou komen te zien. De mogelijkheid om het onderdeel eerst uit te proberen voordat we ons aan het eindproduct verbinden, stelt ons in staat om gemakkelijk en snel wijzigingen aan te brengen. Deze snelle iteratie stelt ons ook in staat om redelijk dicht bij onze productietijdlijn te blijven, terwijl we ook een hoop geld besparen", aldus Doe.

 

Met twee 3D-printers kon het BRX-team sommige onderdelen zowel in de fabriek in het VK als op locatie tijdens de Rally engineeren.

 

3D-printen in de woestijn

De printer werd op een van de onderhoudstrucks van het BRX-team geladen die ze in de woestijn hadden opgesteld en ter plaatse gebruikt om onderdelen te printen of om een ​​onderdeel te repareren waarvoor staal- of aluminiumfabricage nodig zou zijn geweest. "We printten letterlijk in the middle of nowhere, waar je geen sporen van beschaving kunt zien. Maar wij konden wel beschikken over industriële 3D-printtechnologie", zegt Doe.

 

Het BRX-team gebruikte Method X om meer dan 30 onderdelen op de Hunter T1 te printen, inclusief een houder voor een ophangingspositiesensor en een mondstukbevestiging voor het brandblussysteem van de cockpit.

 

Met de ophangingspositiesensor konden de ingenieurs kijken naar de demperprestaties, voertuigdynamica, wieluitlijning, aandrijfas en meer. De sensor genereert gegevens en stuurt informatie terug naar het team voor een betere analyse, die vervolgens kan worden gebruikt om de voertuigprestaties te verbeteren. Het montagesysteem was geprint met MakerBot's nylon koolstofvezel en bleek een van de beste geprinte producten. Het hele proces om de ophanging precies goed te krijgen duurde slechts anderhalf uur, van het de eeerste test-D-geprinte houder, tot observeren, updaten, versterken, en de productie.

 

Hittebestendig nylon

"Dat was nieuw voor ons. In het verleden hebben we gebruik gemaakt van additive manufacturing, maar we hadden niet de mogelijkheid om dit onmiddellijk te doen", aldus Doe. "Bovendien lieten de materialen die we bij Method X gebruikten, met name de nylon koolstofvezel, betere prestaties zien dan wat we de afgelopen jaren hadden meegemaakt. Er zijn nogal wat onderdelen in de auto, zoals het motorcompartiment en de wielzijde bij de remmen, waar de omgeving tot 120°C kan oplopen en waar traditionele FDM-materialen het moeilijk krijgen, waardoor we gedwongen worden te kiezen voor aluminium, wat kostbaar is. In dit geval hebben we onderdelen kunnen printen in nylon koolstofvezel die zeer hoge temperaturen kan bereiken. De carbon-printkoppen hebben ons echt toegang gegeven tot veel nieuwe toepassingen. Omdat de dichtheid van de materialen die we gebruikten zo laag was in vergelijking met traditionele aluminium- of staalconstructies, waren de onderdelen bovendien veel lichter. En het systeem gaf ons onbeperkte vrijheid om onze onderdelen effectief te testen."

 

Ook de houder voor een van de mondstukken van het brandblussysteem werd gemaakt van nylon. Met een extreem hete turbomotor, een brandstoftank van 500 liter en andere licht ontvlambare materialen is brandbestrijding van cruciaal belang in de cockpit. Meestal moet het team dat mondstuk maken van metaal, wat zwaar, tijdrovend en kostbaar kan zijn. "Nylon koolstofvezel bleek een ideaal lichtgewicht alternatief, vanwege de hoge sterkte, hittebestendigheid en stijfheidseigenschappen."

 

Opschalen

Het Prodrive-team is begonnen met het verkennen van nieuwe toepassingen, van auto-onderdelen tot fabricagehulpmiddelen en gereedschappen. Hoewel het bedrijf nog steeds fysieke onderdelen heeft opgeslagen en ter plaatse beheerd, groeit ook hun digitale voorraad. "Met de 3D-printers in de buurt en een digitale inventaris van onderdelen en gereedschappen, kunnen we on-demand printen en flexibeler en efficiënter werken. We willen het aantal voertuigen de komende jaren uitbreiden. Er komen heel veel projecten aan, dus er zullen meer mogelijkheden zijn om de Methods te testen", concludeert Doe.  

 

Gerelateerd nieuws

Hoe een bewegend platform voor 3D-printen afval en kosten kan verminderen

3D-printen kan nu 40 procent sneller en 30 procent goedkoper (video)

Onderzoekers van de USC Viterbi School of Engineering (VS) hebben een goedkoop dynamisch gestuurd oppervlak voor 3D-printers ontwikkeld dat afval vermindert en tijd bespaart.

Belvorming op elektroden beheersen

Belvorming op elektroden beheersen

Het gebruik van elektriciteit om water te splitsen in waterstof en zuurstof kan een effectieve manier zijn om schone waterstof te produceren, met verdere voordelen als die elektriciteit wordt opgewekt uit hernieuwbare…

Corona-slachtoffers zijn aardiger voor machines

Corona-slachtoffers zijn aardiger voor machines

Over het algemeen zijn mensen niet erg aardig voor machines. En dat gaat verder dan een klap op de gokautomaat waar je juist je portemonnee in leegde of de automaat die je geen cola gaf. Maar nu melden onderzoekers dat…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

19 april 2021, online

KNAW-webinar: Wiskunde in tijden van corona

Epidemiologische modellen brengen de verspreiding van infectieziekten binnen sociale netwerken in kaart...

20 april 2021, online

Webinar over Europese normalisatie in staalsector

Webinar over de herstructurering van de Europese normalisatie in de staalsector.

18 mei 2021, 18, 19 en 20 mei 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

Meer agendapunten »