Drukarka 3D – niezbędny element fabryki zespołu F1

Drukarki 3D od kilku lat zyskują coraz większe znaczenie w Formule 1. Wszystkie zespoły z nich korzystają do produkcji części i ten trend będzie w kolejnych latach jeszcze bardziej się nasilał.

McLaren w ubiegłym tygodniu ogłosił podpisanie czteroletniej umowy z brytyjską firmą Stratasys, która zajmuje się produkcją drukarek 3D. Stratasys będzie oficjalnym partnerem zespołu i będzie dostarczać swoje najnowsze produkty, aby zespół mógł zwiększyć moce przerobowe fabryki i przyśpieszyć produkcję nowych części. Jeden z modeli tych drukarek może produkować elementy z dokładnością do 0,1 mm. Obecnie wszystkie zespoły Formuły 1 korzystają z drukarek 3D. Część z nich ma swoich oficjalnych partnerów, a pozostałe kupują tego typu sprzęt na wolnym rynku.

Trend korzystania z drukarek 3D narasta w ostatnich latach, bo to zarówno obniża koszty, jak i przyśpiesza prace. Elementy wytworzone w drukarkach 3D nie są tak wytrzymałe, jak włókno węglowe, dlatego nie są one używane do produkcji elementów aerodynamicznych do użytku na torze. Natomiast zespoły produkują w ten sposób części do testów w tunelu aerodynamicznym. To bardzo przyśpiesza i usprawnia pracę nad rozwojem samochodów. Znalazłem informację, że w 2014 roku zespół Caterham miesięcznie produkował w ten sposób 800 – 900 części. W przypadku dużych zespołów ta skala produkcji musi być jeszcze większa. Będzie to szczególnie istotne w 2017 roku, gdy spodziewana jest ogromna skala poprawek aerodynamicznych w trakcie sezonu. Przez zmiany regulaminowe ulepszenia będą wyraźnie różniły się od siebie wizualnie, nie będą to drobne elementy, tak jak w 2016 roku. Dlatego intensywne użycie drukarek 3D jest niezbędne. Dzięki temu zwalniają się także moce przerobowe do produkcji elementów aerodynamicznych z włókna węglowego (dawniej z tego materiału produkowano również części do tuneli aerodynamicznych). Czas jaki mija od komputerowego modelu nowego elementu aerodynamicznego do zamontowania go do samochodu zmniejsza się.

Nie tylko aerodynamika

Drukarki 3D są bardziej powszechne w Formule 1 niż wielu kibiców myśli. Na przykład trofea w kształcie logotypu hiszpańskiego banku Santander, na które narzekał m.in. Lewis Hamilton (woli klasyczne puchary) były wykonane w całości w drukarkach 3D przez hiszpańską firmę RePro3D. Na marginesie wydaje mi się, że Hamilton przypadkowo uszkodził jedno z takich trofeów, a w ostatnim sezonie nie przypominam sobie już tego typu trofeów podczas ceremonii na podium. Zespoły F1 intensywnie korzystają z tej technologii. Williams korzystał z wytworzonych w drukarce 3D pedałów gazu i hamulca w swoim bolidzie. Zespół Force India korzystał z kierownicy, która została częściowo wydrukowana. Elementów bolidów, jakie są w ten sposób wytworzone przybywa, a o zdecydowanej większości z nich nie wiemy. Przeglądając informacje o nowych częściach przywożonych przez zespoły F1 na tor bardzo często pojawiają się doniesienia o tym, że niektóre z nich zostały wydrukowane.

Celem dla zespołów F1 jest możliwość użycia drukarek 3D bezpośrednio na torze do produkcji nowych lub zapasowych elementów do samochodów. Ta sytuacja już ma miejsce, a to bardzo duże przyśpieszenie rozwoju. Produkowane są najróżniejsze części, ale wciąż bardzo wiele elementów samochodów F1 nie może powstać w ten sposób. Trudno mi sobie w tej chwili wyobrazić, aby druk 3D wypadł włókna węglowe z produkcji elementów aerodynamicznych, czy metale szlachetne używane do produkcji jednostek napędowych.

Grafen to materiał przyszłości w F1

W przyszłości do F1 może także wejść grafen. To obecnie niezwykle drogi materiał, którego proces wytworzenia jest skomplikowany, dlatego to odległa przyszłość. Całkiem niedawno McLaren wraz z producentem zegarków firmą Richard Mille przygotował specjalne zegarki wytworzone częściowo z grafenu. Zrobiono tylko 75 sztuk w cenie około jednego miliona dolarów. To najlżejszy chronograf na świecie, waży zaledwie 40 g, w tym sam mechanizm – 7 g. Udało się uzyskać takie liczby dzięki zastosowaniu grafenu. Widać przy okazji jak wysokie są to koszty.