На трассе или за ее пределами скорость является ключом к успеху, а сила, стоящая за ней, заключается в мощном инженерном дизайне и производственных возможностях. Конкуренция усиливается, и проектирование и производство деталей также сталкиваются с огромными проблемами. Возьмем, к примеру, турбокомпрессор, основное оборудование для повышения скорости. Турбокомпрессор в гонках имеет чрезвычайно сложные формы, геометрические особенности и материалы. Таким образом, литье по выплавляемым моделям было единственным когда-либо доступным методом, но его недостатки и ограничения столь же очевидны.
Гоночный автомобиль должен повысить свою конкурентоспособность. Он должен обеспечивать более высокую производительность ключевых частей по принципу простой конструкции и требует точного баланса сил. Это неизбежно требует частых изменений конструкции и, соответственно, требует гибкости и эффективности. Производственный процесс, представляющий собой сложный процесс литья по выплавляемым моделям, не может быть удовлетворен. Чем больше процессов, тем выше риск ошибки, выше вероятность брака и тем длиннее производственный цикл. Чтобы турбокомпрессор работал эффективно, он должен быть эффективно изолирован, а конструкция с двойными стенками используется для образования воздушного зазора, чтобы избежать внутренней передачи тепла на корпус. Однако проблема конструкции с двойными стенками заключается в том, что ее трудно отливать.
Чтобы поддерживать идеальное рабочее давление, нам нужно выпустить через два вестгейта. Метод литья заключается в изготовлении основного корпуса и двух вестгейтов отдельно, а затем в последующей сборке, что значительно увеличивает стоимость и вес. Уменьшение веса двигателя является еще одной проблемой, средняя расчетная скорость автомобиля составляет более 200 км/ч, а снижение веса может значительно улучшить характеристики. Поэтому толщина стенок всех деталей должна быть как можно меньше для уменьшения веса двигателя, но прочность тонкостенных отливок недостаточна.
Кроме того, хотя процесс литья может также формировать множество сложных внутренних геометрических элементов или функциональных поверхностей, в основном производственный цикл является относительно длительным. Кроме того, не могут быть сформированы некоторые формы отливки, такие как геометрические элементы в закрытых полостях, которые не могут быть сформированы методами литья, а также не могут быть сформированы при последующей обработке. Поэтому, когда мы проектируем турбокомпрессор на ранней стадии, мы будем ограничены процессом литья.
Литье по выплавляемым моделям имеет множество технологических звеньев и длительный производственный цикл, что затрудняет выполнение быстро меняющихся требований гоночных автомобилей. Дальнейшее улучшение характеристик требует использования более продвинутых технологий, позволяющих машине устанавливать новые рекорды кругов.
По сравнению с методом литья по выплавляемым моделям детали гоночных автомобилей F1, изготовленные с помощью 3D-печати металлом, обеспечивают производителям очевидные преимущества с точки зрения временных затрат и производственных затрат. Все большее число автопроизводителей высокого класса используют аддитивное производство для быстрого и надежного достижения своих производственных целей.