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喧哗与骚动的故事 |赛车铸件评论

「一级方程式赛车新法规制定下, 英国赛车供应链展现了丰富的创新。」全球汽车铸件Grainger & Worrall的铸造材料专家汤姆•格林伍德(Tom Greenwood)评论。

在有关车辆可靠性,赛程时间和新引擎的争论声音平息后,一个事实依旧清晰, 那就是2014年F1方程式赛季, 展示了卓越的全球工程技术与人才。赛程新规定并不是在创造不可克服的障碍,政策的变化和组件限制, 反而為现代赛车的技术增添了新的光泽。之前针对可靠性和性能表现预试的担忧,现在已经有著重大的研究与发展, 并成為下一代解决方案。

虽然规定变革挑战了车队及车手的能力,但看来对於更轻与更好的燃料效能引擎, 已经為相关供应链產业提供更广泛的机会,以展示其才华和能力。

R&D 势在必行 _研发的重要
近几年来, 环保游说的声音在 F1已经越来越显著,并持续关切这项运动所造成的环境影响和其资源效率的运用。

赛季中每个队伍限制最多只能使用到五个发动机驱动,发动机能力规定又再一次被国际汽联(FIA)改革-作为轻量化和缩编的持续趋势的一部分。在实践中,这意味着赛车场上的每一台车, 将由环保的1.6 升涡轮增压 v6 发动机驱动, 成為下一代替代方案。虽然更轻、 更小、 更环保、 但也比之前具备更高效能。这个新发动机的採用, 已经為向来注重於可靠度与性能的赛车队伍带来诸多挑战, 要如何才能符合最新规定并且确保它们在比赛中的名次,是当前首要之务。

创新的挑战
发动机缩编, 为制造商创建了一个全新的结构, 并为支援F1赛车的工程师提出 R&D 的挑战。在高度受限的时间压迫下, 发展下一代的新技术,赛车团队必须保持最近几个赛季的高品质组件性能。2014 的发动机必须支持新增加的需求,面对更高的燃烧压力、 占空比、 耐久性、 可靠性的同时, 拥抱比以往更复杂的内部核心通道。

然而, 这些规定的改变, 不是限制能力和降低性能,而是扮演著创新催化剂的角色,使供应链中的伙伴一起面临挑战,共同开发新的, 突破性的解决方案,把发动机技术推到了极限。

我们意识到G&W需要设立一个全新的水平,引进新技术以满足新法规要求。我们很多的技术引进, 已经集中在减少铸件的开发时间。多年来, 我们已经投入了成千上万小时的人力工时, 来实现无疵铸件和满足 F1的要求。然而,在比以往缩短的开发时间内, 采用全新的 v6 发动机,同时又交错於 v8 发动机生产期间-我们需要缩短我们的发展时程。
此外,我们需要支持客户的设计程序,在开发铸件短时间内优化几何设计。我们透过厂内的 3D 印刷设备以提高我们的发展效率,并大量使用铸造仿真模拟和 CT 扫描技术,以确保稳定与较优的铸造成果。

要在短时间内,数次打造无缩孔无飞边的无疵铸件,是一个连续的挑战。除此之外,由於我们客户必须在短时间之内完成发动机设计和测试,他们要求G&W在开发过程中改变铸件几何设计。传统上,这两个过程都需要修改模具 — 这将会是延迟我们开发时间的另一个铸造过程。

G&W在厂内引进 3D 的砂芯印刷技术,让我们能够在一天之间,生产出几乎任何形状的砂芯。我们使用这种尖端技术,到达真正强而有力的铸造,以在最后模具生成前,做几何的调整。

为了更进一步提高这一进程的效率,我们已经开发独特的模具加工方法 —  3D 打印。虽然不同赛车团队的目标往往不同,这个方法,却让我们可以弹性地运用至广泛汽车產业样的机开发。

其中一个大幅改进的发展,就是為弥补铸件几何形变,而做的水套调整过程。使用3D 砂印设备,我们能产生多种砂芯,以符合不同设计和调整,让我们能够製作出如同设计诉求的铸件,然后再用最快速的验证仪器, CT 扫描机来测量水套位置,以确保準确。

向内看
CT 扫描已经普遍运用於整个开发过程。它的运用使我们了解铸造準确度和几何精度,以及其非破坏性检查的能力,让我们能在不破坏铸件的前提下,透过详细的图片得知其内部和外部的部分结构,
使铸造工艺的每一个阶段都能被验证与把关。建立组件的真实特性并且提供优质铸造成果,以满足缩编要求至关重要。

通过拥抱这一创新科技,同时投资于材料开发和精确扫描仪器, 已将G&W的的產业能力达到极致,G&W利用F1赛车场上变化的法规,来鼓励自己產生新的和有效的替代方案 —  不仅要满足法规要求,而且也要进一步开发发动机的无限可能性。

造就未来
随着赛季的进行,团队将获得对於下一代发动机性能和整体有效性解决方案的巨大洞察力。今日,这些发展住要在于推动未来的方程式赛事,但不会很久,这些专业知识和技术,便会為更广泛的汽车部门所採用。引用3D 打印技术是一个好的开始,但作为世界领先赛车发动机铸件供应商,我们看到眼前还有很多更令人兴奋的挑战。开发更进一步的技术与科技,并推动关键部门 R&D 是促使全球汽车行业不断变化的关键。这将不仅有助于符合新规例的要求,同时也将让其能力发挥极致。