Formula 1 (F1) telah menjadi pengadopsi awal teknologi yang muncul sejak awal, dan pencetakan 3D tidak terkecuali. Kemampuan pencetakan 3D untuk menghasilkan struktur yang kompleks, ringan, dan kokoh dengan cepat telah membantu teknologi ini menjadi bagian integral dari proses manufaktur dalam motorsport.
Manufaktur aditif (AM), lebih dikenal sebagai pencetakan 3D, telah menjadi bagian dari Formula 1 selama beberapa dekade. Renault F1 membeli printer 3D pertamanya pada tahun 1998, namun, teknologi tersebut baru digunakan secara luas pada pertengahan 2010-an.
Produksi volume rendah pencetakan 3D saat ini mencegah teknologi diadopsi dalam manufaktur massal. Namun, Formula 1 tidak membutuhkan produksi massal. Pada satu waktu, tim Formula 1 hanya mengerjakan dua mobil, membuat pencetakan 3D sangat cocok untuk manufaktur di motorsport. Mengingat iterasi cepat yang diperlukan tim selama fase pengembangan, tidak mengherankan bahwa pencetakan 3D telah diadopsi secara luas di seluruh olahraga.
Secara historis, pencetakan 3D telah digunakan di Formula 1 untuk pembuatan prototipe, karena perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD) 3D—program yang digunakan untuk mencetak biru struktur cetak 3D—menyediakan cara cepat untuk mengubah desain rumit komponen terowongan angin untuk lebih memahami sifat aerodinamis mobil. Tim F1 Alpine telah mengakui membuat prototipe 70% dari bodywork pada mobilnya.
Saat ini, sebagian besar tim Formula 1 memiliki kemitraan dengan produsen perangkat keras dan perangkat lunak 3D terkemuka. Misalnya, Alpha Romeo ORLEN F1 bekerja dengan Additive Industries, McLaren Racing dengan Stratasys, Alpine F1 dengan Sistem 3D, dan seterusnya.
Teknologi 3D di Formula 1
Fused deposisi modeling (FDM), stereolithography (SLA), dan bed power fusion adalah teknologi pencetakan 3D yang paling banyak digunakan di Formula 1.
- FDM adalah teknologi berbasis ekstrusi. Bahan padat didorong melalui nosel, seperti versi otomatis dari pistol lem panas. Lapisan demi lapisan struktur 3D terbentuk.
- SLA adalah teknologi berbasis resin. Printer 3D dimulai dengan wadah penuh cairan photopolymer. Printer secara selektif mengeraskan cairan dengan memaparkannya ke sinar radiasi yang terfokus. Lapis demi lapis, struktur 3D diangkat dari resin cair.
- Fusi kekuatan tempat tidur menggunakan kumpulan logam atau bubuk polimer sebagai bahan bangunannya. Sumber energi terfokus, seperti laser, memasok panas yang kuat ke titik-titik lokal tertentu dan melelehkan atau mensinter bubuk bersama-sama untuk membentuk struktur 3D.
FDM dan SLA adalah teknologi yang lebih murah, sedangkan printer bed power fusion lebih mahal, tetapi menyediakan suku cadang berpresisi tinggi dan berkekuatan tinggi serta tidak memerlukan perawatan pasca-pemrosesan.
Masa depan pencetakan 3D di F1
Tim sebagian besar menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk pembuatan prototipe dan proses R&D lainnya; namun, kami mulai melihat teknologi yang digunakan pada suku cadang penggunaan akhir, termasuk suku cadang bodi eksterior, suku cadang manajemen hidraulik, dan komponen engine. Tim Alpha Romeo ORLEN F1 telah bermitra dengan Additive Industries untuk memproduksi komponen aerodinamis penggunaan akhir untuk mobilnya. Awal tahun ini, sensor cetak 3D juga terlihat di mobil balap Scuderia Ferrari.
Untuk volume produksi yang rendah, pencetakan 3D adalah cara yang lebih ekonomis dan berkelanjutan untuk memproduksi suku cadang, karena jumlah bahan yang digunakan sedikit dan jumlah limbah yang dihasilkan dapat diabaikan dibandingkan dengan manufaktur tradisional. Menurut GlobalData, berat komponen cetak 3D dapat dikurangi hingga 93% dalam beberapa kasus, mengurangi jejak karbon hingga 95%. Namun, teknologi tidak bermaksud untuk menggantikan manufaktur tradisional. Sebaliknya berusaha untuk melengkapi prosedur produksi yang ada. Batas harga anggaran yang diperkenalkan pada tahun 2021 ke Formula 1 akan mendorong adopsi pencetakan 3D yang lebih besar dalam manufaktur penggunaan akhir. Kemajuan dalam bahan bersuhu tinggi yang lebih kuat akan menurunkan biaya dan mendiversifikasi potensi aplikasi pencetakan 3D di motorsport.
