Ob auf oder neben der Strecke, Geschwindigkeit ist der Schlüssel zum Erfolg, und die Kraft dahinter sind starke Konstruktions- und Fertigungskapazitäten. Der Wettbewerb verschärft sich und auch die Konstruktion und Fertigung von Teilen stehen vor enormen Herausforderungen. Nehmen Sie als Beispiel den Turbolader, das Primärgerät zur Drehzahlsteigerung. Der Turbolader im Rennsportbereich hat äußerst komplexe Formen, geometrische Merkmale und Materialien. Als solches war Feinguss die einzige Methode, die jemals verfügbar war, aber ihre Mängel und Einschränkungen sind ebenso offensichtlich.
Der Rennwagen muss seine Wettbewerbsfähigkeit verbessern. Es muss dafür sorgen, dass die Schlüsselteile nach dem Prinzip des einfachen Designs eine höhere Leistung erzielen, und erfordert ein präzises Kräftegleichgewicht. Dies erfordert zwangsläufig häufige Konstruktionsänderungen und erfordert dementsprechend Flexibilität und Effizienz. Der Produktionsprozess, der das komplizierte Feingussverfahren ist, kann nicht zufriedengestellt werden. Je mehr Prozesse es gibt, desto höher ist das Fehlerrisiko, desto größer ist die Fehlerwahrscheinlichkeit und desto länger ist der Produktionszyklus. Damit der Turbolader effizient arbeitet, muss er effektiv isoliert werden, und die doppelwandige Struktur wird verwendet, um einen Luftspalt zu bilden, um die interne Wärmeübertragung auf das Gehäuse zu vermeiden. Das Problem bei der doppelwandigen Struktur besteht jedoch darin, dass sie schwierig zu gießen ist.
Um den idealen Arbeitsdruck aufrechtzuerhalten, müssen wir durch zwei Wastegates entlüften. Das Gießverfahren besteht darin, das Hauptgehäuse und die beiden Wastegates separat herzustellen und dann nachträglich zu montieren, was die Kosten und das Gewicht erheblich erhöht. Die Gewichtsreduzierung des Motors ist eine weitere Herausforderung, die durchschnittliche Konstruktionsgeschwindigkeit des Autos beträgt mehr als 200 km/h, und die Gewichtsreduzierung kann die Leistung erheblich verbessern. Daher sollte die Wandstärke aller Teile so dünn wie möglich sein, um das Gewicht des Motors zu reduzieren, aber die Festigkeit von dünnwandigen Gussteilen ist unzureichend.
Obwohl der Gießprozess auch viele komplexe innere geometrische Merkmale oder funktionelle Oberflächen bilden kann, ist außerdem der Herstellungszyklus im Grunde genommen relativ lang. Darüber hinaus können einige Formgussteile nicht gebildet werden, wie beispielsweise geometrische Merkmale in geschlossenen Hohlräumen, die nicht durch Gießverfahren gebildet werden können, noch können sie in einer nachfolgenden Bearbeitung gebildet werden. Wenn wir den Turbolader in der frühen Phase entwerfen, werden wir daher durch den Gießprozess eingeschränkt.
Feinguss hat viele Prozessverknüpfungen und einen langen Produktionszyklus, was es schwierig macht, den schnelllebigen Anforderungen von Rennwagen gerecht zu werden. Weitere Leistungssteigerungen erfordern den Einsatz fortschrittlicherer Technologie, damit das Auto neue Rundenrekorde aufstellen kann.
Im Vergleich zum Feingussverfahren bieten die durch Metall-3D-Druck hergestellten F1-Rennwagenteile den Herstellern offensichtliche Vorteile in Bezug auf Zeit- und Herstellungskosten. Eine wachsende Zahl von High-End-Automobilherstellern nutzt die additive Fertigung in der Produktion, um ihre Fertigungsziele schnell und zuverlässig zu erreichen.