"Die Förderung der additiven Fertigung ist etwas, wofür ich mich in den letzten Jahren stark gemacht habe. Ich glaube, es wird die Art und Weise, wie wir in unserem Sport produzieren, grundlegend verändern", sagte Michael Leavine, Vizepräsident von Leavine Family Racing. Leavine Family Racing fuhr den Toyota Camry Nr. 95 in der NASCAR-Cup-Serie von 2011 bis 2020. Das Team beendete die Saison 2020 der NASCAR Cup Series mit einer Top-20-Platzierung, mit Rookie of the Year-Anwärter Christopher Bell am Steuer.
Leavine hatte bereits seit Jahren den 3D-Druck für die Rennwagen des Teams verwendet. Er entdeckte die Technologie zunächst, als er nach einem kostengünstigen Ansatz zur Herstellung zöllig breiter Pucks suchte, die zum Füllen von Löchern in den Splittern der Autos verwendet werden (eine empfindliche aerodynamische Komponente an den Autos, die eine Leistungsverbesserung bietet), anstatt sie von einem Anbieter zu kaufen. Die spritzgegossenen Pucks kosteten normalerweise fünf Dollar pro Stück und wurden nur einmal verwendet, bevor sie weggeworfen wurden. Leavine kaufte online einen 3D-Drucker der unteren Preisklasse und begann, die Pucks intern mit PLA-Material zu bedrucken, wodurch das Team letztendlich 20.000 bis 25.000 Dollar pro Jahr einsparte.
Danach begann er, andere Anwendungen im Rennsport mit 3D-Druck zu erforschen, wie z.B. die Herstellung von Prototypen und Vorrichtungen.
Leavine wählte den 3D-Drucker MakerBot METHOD X™ aufgrund seines beeindruckenden Portfolios an Materialien und fortschrittlichen Thermoplasten, die sowohl für das Rapid Prototyping als auch für Endanwendungsteile zur Verfügung stehen. Die Fähigkeit der METHOD, bei extrem hohen Temperaturen zu drucken, war auch ein Vorteil für Leavine, die für anspruchsvolle Teile Materialien mit hoher Festigkeit und hoher Hitzebeständigkeit benötigte. Das Team entschied sich für drei 3D-Drucker von MakerBot METHOD X, zwei für die Garage und einen, der in Leavines Büro aufgestellt oder für den Einsatz bei Rennen mit auf die Straße genommen werden konnte.
"Wir haben uns für die MakerBot METHODE X aufgrund ihrer fortschrittlichen Fähigkeiten entschieden, die es uns ermöglichten, sehr schnell bessere und leichtere Teile herzustellen. Die METHODE ist eines der ausgeklügeltsten Geräte auf dem Markt, von der einfachen Anschlussmöglichkeit über die fortschrittlichen Materialien, die wir verwenden konnten, bis hin zur beheizten Baukammer, die jedes Mal Druckgenauigkeit und Wiederholbarkeit gewährleistet", so Leavine.
Dank des direkten und unmittelbaren Zugriffs auf hauseigene 3D-Drucker konnten die Rennwagentechniker schnell Prototypen und Endanwendungsteile selbst herstellen, was Zeit und Geld spart und es ihnen ermöglicht, die Kreativität der Mitarbeiter im Team voll auszuschöpfen.
"Unser Team hatte neue Ideen, neue Einsatzmöglichkeiten, und unser Einsatz des 3D-Drucks hat sich von da an erweitert. Es wurde zu einer täglichen Sache für uns, und unsere Drucker liefen ständig. Wir hatten nicht erwartet, dass der 3D-Druck zu einem so integralen Bestandteil unserer Produktion werden würde. Normalerweise stellten wir unsere Teile nicht selbst her, sondern kauften immer bei Lieferanten ein. Aber dann kam die Möglichkeit, unsere eigenen Teile herzustellen, und es öffnete uns die Augen dafür, die Dinge besser, schneller, billiger und effizienter zu machen", fügte Leavine hinzu. "Die Fähigkeit, den Produktionsprozess intern zu kontrollieren, ohne ausgelagerte Lieferanten, die auch Anforderungen von anderen Kunden haben, verwalten zu müssen, war entscheidend. Wir waren in der Lage, alles zu kontrollieren, vom Prozess bis zur Teilequalität und vieles mehr.
Mithilfe der METHODE druckte das Team Kamera-Attrappen, die am Heck des Autos angebracht waren. Die Möglichkeit, diese Gehäuse vor Ort zu bedrucken, bedeutete, dass sie während des Karosserieherstellungsprozesses keine renntauglichen Teile vom Auto abnehmen mussten, was zu erheblichen Zeiteinsparungen führte.
Das Team verwendete METHODE X auch zum Bedrucken des Lufteinlasskanals im Inneren des Autos, der für die Zufuhr von Frischluft in das Fahrzeug verwendet wird und für die Optimierung der Fahrerleistung während der Rennen unerlässlich ist. Da die Temperaturen um den Kanal herum sehr heiß werden können, ist es wichtig, dass das Teil sehr robust ist und seine Integrität auch bei extremer Hitze aufrechterhalten kann.
Für dieses Teil verwendete das Team die Nylon-Kohlefaser MakerBot aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Hitzebeständigkeit. Nylon-Kohlenstofffaser produziert starke und präzise Teile und kann in einigen Anwendungen zum Bedrucken von Metallersatzteilen verwendet werden. Die beheizte Kammer des 3D-Druckers METHOD X erreicht eine Temperatur von bis zu 110 Grad Celsius, so dass die Teile allmählich abkühlen können, um ein Verziehen und Einrollen zu vermeiden.
Darüber hinaus war Leavine in der Lage, die gedruckten 3D-Teile viel schneller zu testen, als wenn er die Produktion auslagern würde.
stellte er fest: "Wir führen normalerweise viele Tests an unseren Teilen durch. Die Belastung, die wir auf sie ausüben, kann 200% höher sein, als sie tatsächlich auf der Rennstrecke erfahren würden, so dass wir sehen können, welche Teile an welcher Stelle versagen würden. Wenn ein kritisches Teil während eines Rennens ausfällt, kann das den Unterschied zwischen Sieg und letzter Platzierung ausmachen. Die Fähigkeit, die Qualität der Teile zu testen und schnell zu iterieren, ist wichtig".
"Wir sind mit unserer Zusammenarbeit mit MakerBot sehr zufrieden. Sie haben uns geholfen, den Betrieb aufzunehmen und Qualitätsteile für Rennwagen zu erhalten", schloss er.
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