Menggunakan Pencetakan 3D untuk Membuat Suku Cadang dan Suku Cadang Penggunaan Akhir Tahan Panas untuk Motorsport

Andrea Pirazzini, pendiri Help3D, menggunakan printer 3D Formlabs untuk membuat intake manifold untuk sepeda pit yang ia kendarai di kejuaraan Piala Italia 12 Pollici.

Ketika timnya menyetel sepeda motor, mereka berusaha semaksimal mungkin untuk menghasilkan output daya linier. Pirazzini menggunakan analisis dinamis-fluida pada kemungkinan desain pemerasan manifold untuk membatasi tenaga kuda tanpa harus menerapkan flensa reduksi, yang dapat membuat penurunan tekanan lokal.

Pirazzini beralih ke pencetakan 3D karena memungkinkan dia untuk mencetak beberapa versi dari bagian yang sama dengan biaya rendah, menguji desain pada hari berikutnya, dan memiliki keuntungan di trek. Elia Marescutti, rekan setim Pirazzini, memenangkan kejuaraan 2021 dengan sepeda dengan manifold cetak 3D. Baca terus untuk mengetahui bagaimana Pirazzini mengembangkan proyek.

Sepeda motor Elia Marescutti, pemenang kejuaraan S1 Over 2021, menggunakan custom manifold yang tercetak di Form 3.

Merekayasa Balik Manifold untuk Mengoptimalkan Kinerja

Pirazzini telah mengendarai sepeda motor sejak tahun 2012. Sejak awal, ia telah menggunakan pencetakan 3D untuk membuat potongan-potongan kecil untuk sepedanya, seperti braket penyangga untuk stopwatch. Dia ragu untuk mengembangkan potongan yang lebih fungsional dan tahan panas hingga dia mengetahui tentang peluncuran Resin 10K Kaku.

Setelah berkonsultasi dengan spesifikasi secara rinci, Pirazzini berpikir bahwa pencetakan 3D pada intake manifold, bagian yang secara tradisional dikerjakan dari aluminium, akan menjadi proyek yang menarik. Dulu dia pernah mencoba menggunakan teknologi FDM, tapi hasilnya tidak seperti yang dia harapkan, karena kebocoran udara merusak karburator dan output mesin.

Pemindaian mesin sepeda pit.

Untuk mengembangkan proyek, Pirazzini menggunakan pemindaian 3D dan perangkat lunak Autodesk Fusion 360 untuk merekayasa balik desain. Pemindaian mesin empat langkah (dua katup) dengan rangka dan karburatornya membantunya mengukur manifold dengan benar dan kemudian memposisikannya sehingga karburator tidak menabrak rangka atau sistem pembuangan. Pirazzini juga mendesain trompet dan saluran masuk. Dengan menggunakan CAD, dimungkinkan untuk menyelaraskan diameter saluran masuk kepala dengan karburator, menghindari langkah dan penurunan tekanan atau turbulensi.

Kertas putih

Pemindaian 3D untuk Rekayasa Terbalik, Restorasi, dan Metrologi

Alur kerja pemindaian dan pencetakan 3D dapat diterapkan pada replikasi dan pemulihan, rekayasa balik, metrologi, dan banyak lagi. Unduh buku putih kami atau tonton webinar kami untuk mempelajari cara mulai menggunakan teknologi ini untuk menyempurnakan alur kerja desain Anda sendiri.

Unduh Buku Putih

Versi berbeda dari intake manifold yang dicetak dengan Formulir 3.

Dalam kasus manifold harus dilucuti untuk membatasi output daya maksimum, Pirazzini membuat model 3D dari ukuran manifold untuk membatasi daya yang diberikan tanpa kehilangan linearitas. Dia kemudian melakukan uji coba dengan bantuan bangku tes yang memungkinkan untuk menemukan manifold yang tepat untuk setiap jenis mesin yang dia periksa.

Hasilnya adalah perpanjangan kurva pengiriman pada kecepatan mesin yang lebih tinggi tanpa kehilangan tenaga kuda yang klasik. Intinya, mesin memiliki lebih banyak tenaga kuda (sekitar 1 HP, peningkatan hampir 10%) yang tersedia dibandingkan dengan manifold mesin standar, sambil tetap dalam batas yang ditentukan oleh aturan kejuaraan.

Menggunakan Resin Kaku 10K untuk Mencetak Objek Tahan Panas

Desain manifold baru dicetak dengan Formulir 3 menggunakan Resin 10K Kaku pada ketinggian lapisan 100 mikron, menciptakan permukaan yang halus tanpa garis lapisan yang terlihat. Sedangkan untuk finishing, Pirazzini menggunakan amplas klasik berbahan dasar air untuk menghaluskan permukaan. Tidak seperti manifold FDM, yang harus dirawat secara eksternal dan internal agar kedap air, pencetakan SLA menciptakan bagian yang kokoh dan tahan air.

bagian sampel

Minta Bagian Sampel Gratis

Resin 10k Kaku adalah bahan paling kaku dalam portofolio teknik kami. Lihat dan rasakan kualitas Formlabs secara langsung. Kami akan mengirimkan bagian sampel gratis ke kantor Anda.

Minta Bagian Sampel Gratis

Waktu cetak tergantung pada ketebalan dan ukuran manifold tetapi umumnya bervariasi antara dua jam dan dua jam dan empat puluh lima menit. Harga setiap bagian bervariasi antara €10 dan €12. Pirazzini dapat mencetak hingga tujuh jenis manifold yang berbeda dalam semalam, yang kemudian dapat ia uji keesokan harinya.

Andrea Pirazzini, pendiri Help3D

“Dalam dunia pencetakan 3D, PreForm adalah program dengan kinerja terbaik dan paling sederhana yang pernah saya gunakan.”

Dua versi intake manifold siap dikirim untuk dicetak menggunakan PreForm.

Di PreForm, pengguna dapat memposisikan objek secara manual atau menggunakan orientasi otomatis. Pirazzini menemukan yang terakhir sangat berguna karena cenderung meminimalkan pembuatan dukungan yang dapat ditambahkan atau dihapus sesuai dengan kebutuhan pengguna. Jika dukungan tidak ada di area utama pekerjaan cetak, perangkat lunak akan memberi tahu pengguna.

Andrea Pirazzini, pendiri Help3D

“Satu hal yang sangat menyenangkan tentang Formulir 3, khususnya, adalah ukuran dukungan yang bersentuhan dengan cetakan sangat kecil dan meninggalkan sedikit residu untuk dihapus.”

Hasilnya

Manifold yang dicetak Pirazzini dengan Formulir 3 telah menahan suhu tinggi dan rendah dengan sempurna dan masih terpasang di sepeda pit-nya. Berkat penggunaan kamera pencitraan termal, Pirazzini menemukan bahwa Rigid 10K Resin juga menawarkan kinerja termal yang jauh lebih baik:Manifold cetak 3D dengan sirip pendingin mencatat suhu 40-50 derajat celsius lebih rendah dibandingkan dengan manifold aluminium klasik. Selain itu, setelah balapan sekitar 20-25 menit pada suhu luar sekitar 33 derajat, dimungkinkan untuk menyentuh manifold tanpa terbakar karena sebenarnya dingin.

Proyek Mendatang

Asupan manifold hanyalah salah satu proyek yang menjadi nyata menggunakan Resin 10K Kaku. Bahkan, Pirazzini berharap bahan tersebut juga cocok untuk konstruksi paket katup buluh untuk mesin dua langkah, penutup tappet, flensa reduksi untuk kopling kepala silinder, dan bagian lain yang perlu kedap udara.