UVicフォーミュラチーム、3Dプリントと複合材でモータースポーツ部品設計の自由度を拡大
3Dプリント技術と複合材の組み合わせにより、ある大学モータースポーツチームが過去4年間、フォーミュラSAE大学対抗レースカーの部品を設計・再設計する機会を得た。
2016年からCRP USAの技術を採用
2016年以来、ビクトリア大学フォーミュラモータースポーツチーム(UVic、カナダ・ブリティッシュコロンビア州ビクトリア)は、CRP USA(CRPグループの一部、イタリア・モデナ)のレーザー焼結3DプリントプロセスとWindform TOP-LINE複合材を用いて、フォーミュラSAEレーシング車両用の3Dプリントオイルパンを設計してきた。
2016-2018年:Windform XT 2.0で軽量化と重心低減
2016-2018年のオイルパンは、CRPのポリアミドベース「Windform XT 2.0」カーボンファイバー充填複合材で製造。CRPによれば、これらのパンの軽量さにより、チームはエンジンを大幅に下げることができ、車両全体の重心を下げ、車のパフォーマンスを向上させた。
Windform XT 2.0の他用途
Windform XT 2.0の他の最近の用途には、学生製ナノ衛星デモンストレーターや、航空機飛行試験用風洞模型がある。
また、レーザー焼結技術の採用により、オイルパンバッフルなどの複雑な形状を設計する自由を得た。これにより、パン内のオイル流れをより一貫して導き、コーナリング時の車両傾斜によるオイル切れ(オイルスタベーション)の可能性を排除した。
2018年のトラブルと2019年の再設計
2018年、テスト走行中に車両エンジンがオーバーヒートし、オイル温度が設計限界を超えて上昇。オイルパンバッフルの薄壁が歪み、マッチングフランジの一部がパン内に引き込まれ、大量のオイル漏れを引き起こした。
2019年大会に向け、チームは設計を見直し、パンの形状変更と代替Windform TOP-LINE材料の評価を行った。再設計されたオイルパンは、Windform XT 2.0より融点が高いカーボンファイバー充填ポリアミド複合材「Windform SP」を採用。故障リスク低減のため、マッチングフランジの厚みを増し、バッフル設計を変更。バッフル壁をオイルピックアップ周辺の1つの中央エリアに簡素化し、壁の上部にサポートリブを追加した。
CRPテクノロジーによれば、これらの変更によりより堅牢なオイルパンが実現した。
UVicモータースポーツチームは、「レーザー焼結技術とCRP USAのWindform TOP-LINE複合材がエンジニアリングチームの指先にあることで、以前は不可能だった複雑な部品を設計できるようになった」と述べている。
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