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Van Amersfoort Racing:1秒でも無駄にできないときの3Dプリンティング

自動車/航空製造支援最終用途部品

モータースポーツは常にイノベーションの発祥地でした。モータースポーツのエンジニアは、24時間休むことなく、自動車、航空宇宙、データ分析などさまざまな分野の専門家である世界中の優秀なイノベーターたちと競い合いながら、より速く、強く、回復力のある車を作り出すために働いています。Van Amersfoort Racingも例外ではありません。

The Dutch team competes in both Formula 3 and Formula 4, where it has won many races and championships. It has also helped top talent such as Charles Leclerc and Max Verstappen prepare for Formula 1. But its success hasn’t stopped Van Amersfoort Racing from finding new ways to literally put them ahead of the competition. That’s why the team has begun to utilize 3D printing.

At the starting line

Last year, in preparing for the F3 Formula Regional, Van Amersfoort Racing made the step to using chassis supplied by renowned Italian manufacturer Tatuus, which is known for its stability and increased horsepower. All seemed well – except for a slight bump in the road.

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「車両が届いたのが、レースが開催される週末のわずか2週間前だったのです」とVan Amersfoort Racing F3チームのテクニカルディレクターであるRemco Advocaat氏は語ります。「車両が作業場に到着したとき、ツールは何もありませんでした。たった2週間で、最初のレースに向けた準備をしなければなりませんでした」

フォーミュラカーは、サーキットで走行する前に完璧な調整を施す必要があります。それは精密な科学であり、コンマ1秒の違いが、表彰台に上がれるか、敗北の憂き目に遭うかを分けます。レース当日まで2週間しかなく、Van Amersfoortは苦境に立たされていました。

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Van Amersfoort Racingチームのガレージ

「その時に積層造形が大いに役立ったのです」とAdvocaat氏が語ります。「わずか2日間でツールを製作できました。これまでの金属加工では実現できなかったことです」

3Dプリンターでカスタムツールを開発することで、チームはあらゆる時間を使って車両を微調整できるようになりました。たとえば、F3カーのテールライトに装着するリア調整ツールを作成しました。これにより、メカニックは車のホイールを正確に調整して、コースに完璧に合わせられるようになりました。

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イノベーションで独走

リア調整ツールはカーボン製のロッドを備えており、そこから伸びるワイヤーが車両の中心点を示す基準となります。そのため、このロッドを正確に配置することが非常に重要でした。PLAなどの標準的な材料では強度や剛性が不足するため、チームはClariant社製の炭素繊維強化材料を試してみることにしました。

「従来の材料でも多くのプリンティングを行ってきましたが、Clariant社の炭素繊維材料を使えば、可能性は無限に広がります」とAdvocaat氏は語ります。「今なら、私たちの現場の過酷な環境でも通用する解決策を見つけることができます」

Clariant PA6/66 20CF is a nylon material that contains 20% carbon fiber, offering the perfect properties for the job. Because the Ultimaker S5 uses an open-filament system, it had no problem printing the material using an Ultimaker CC 0.6 print core.

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Van Amersfoort Racingでは、Clariant社の炭素繊維強化3Dプリンティング材料を使用している

また、Clariant社は、カスタムメイドのPET-Gフィラメントをチームに提供しました。これは、リア調整ツールの「インサイドクッション」として使用され、ツール装着時に塗装に傷がつくのを防止します。PET-Gは、Van Amersfort RacingのF3カーのデカールと同じ蛍光オレンジ色をしており、サイドポッドのカスタムの送風機などのツールに、チームの美意識に沿ったプロフェッショナルで洗練された外観を与えています。

チーム全体への浸透

While the team’s engineers were creating advanced tools using the Ultimaker S5, other Van Amersfoort Racing team members began to see the possibilities of 3D printing.

「3Dプリンティングの理念が社内に浸透してきました」とAdvocaat氏は語ります。「メカニックが具体的なツールを3Dプリントするように求めてくることが多くなりました」

3Dプリンティングのおかげで、チームは、以前よりはるかに容易な方法で課題に取り組み、解決策を生み出せるようになりました。たとえば、自動車のフロントブレーキを担当するメカニックは、自動車のサスペンションに設置できるシンプルなツールホルダーを作成しました。これにより、メンテナンス時に、車の組み立てに必要なすべてのツールや部品を、目の前の手が届く位置に配置できるようになりました。

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3Dプリンティングで作られたツールホルダーにより、メカニックは簡単に工具を取り出せる

この技術は、Van Amersfort Racingが開発したリアルなレーシングシミュレーターにも応用されました。このシミュレーターでは、ドライバーはコースや車に慣れることはもちろん、ハロ(ヘイロー)と呼ばれるドライバー用の安全装置に慣れることもできます。これは、ドライバーの頭部を守るために、コックピットを湾曲したバーで囲んだ装置です。ハロは、ドライバーが怪我をする可能性を大幅に減少させる一方で、ドライバーの視界を狭めるという影響を与えます。

実際のハロの製作には約4,000ユーロの費用がかかり、従来型の製作方法では再現が困難でした。そこでVan Amersfort Racingは、3Dプリンターを使用して比較的シンプルなプリント部品を4つ作成し、それらを接着して炭素繊維シートで包みました。このような方法で十分な強度のシミュレーター用のハロを作成することで、ドライバーにリアルなサーキットの様子を見せることができるようになりました。

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これからの道

Van Amersfort Racingのエンジニアが3Dプリンターで作成したツール、治具、固定具のおかげで、作業が効率化し、ガレージやピットでの仕事が容易になりました。チームは、ほぼ毎日のように新しい用途を発見し、3Dプリンティングやその他の技術を使用して、レースの革新性を限界まで高めています。

「私たちは多数のF3カーやF4カーを運用していますので、3Dプリンティングを活用できる機会が非常に多いのです」とAdvocaat氏は語ります。「自動車メーカーなどの大企業であれば、おそらく3Dプリンティングで数多くのツールを作ることができるでしょう」

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