A leader in motorsports and advanced engineering, Prodrive continues to add cutting-edge technology to drive the competition off the road

Over 30 car parts were produced for the Prodrive-run Bahrain Raid Xtreme team’s Hunter T1 using MakerBot’s nylon carbon fiber on the METHOD X 3D printer

Prodrive has a long history in motorsports, competing and winning its first event, the Qatar International Rally, in 1984. Since then, Prodrive has been unstoppable, winning a multitude of titles across a wide range of motorsport disciplines.

In 2021, the company entered the Dakar Rally in partnership with the Kingdom of Bahrain, under the new team, Bahrain Raid Xtreme (BRX). The Dakar Rally takes place over two weeks, with stages covering hundreds of miles across a range of challenging, off-road terrain in Saudi Arabia.

To prepare for the event, the BRX team began development on the Hunter T1, its new two-car factory team driven by 9x World Rally champion Sébastien Loeb, and 25x Dakar Rally legend Nani Roma. Roma secured 5^th place overall in the 2021 race, the first time any team has achieved such a high ranking on their first attempt at the Dakar Rally.

With work only just beginning in late 2019, the BRX team suddenly came up against what would be one of the biggest challenges that hit the industry thus far. “We often put ourselves in tough positions, time-wise. But COVID-19 really threw a wrench in our already-tight timeline,” said Paul Doe, chief engineer at Prodrive. “In the UK, there was a lockdown that effectively forced us to close the factory for a while. Development that should have taken about a year was compressed into nine months. Instead of testing in July, we didn’t end up turning a wheel on a car until October 2020.”

With the Dakar Rally scheduled for the first two weeks of January 2021, this put an immense amount of pressure on the whole team. Although BRX includes 40 people to design, engineer, service, and operate the Hunter T1 vehicles, the team was stretched thin with an atypically shorter timeline. Additionally, although Prodrive offered in-house manufacturing, fabricating, and machining capabilities, the team was competing for resources with other projects.

When Doe decided to add the MakerBot METHOD X® 3D printer, recommended by DSM, a global supplier of Carbon Fiber materials, to his team’s toolbox, it became a game changer. The METHOD X enabled his team to prototype and print much-needed parts quickly and conveniently as well as experiment with different applications, on and off the course. With the unlimited possibilities of additive manufacturing, prototyping and part production became much more streamlined and cost-efficient.

Innovation has always been a core tenet at Prodrive. The company utilizes a wide range of technology to ensure it stays on top of the competition. Adding METHOD X to its repertoire of cutting-edge technologies afforded the company an added opportunity to save even more time during its shortened production schedule.

“There is a massive list of benefits from using the MakerBot METHOD X compared to a normal production, such as speed and responsiveness. When it came to designing parts on the car, the first thought often starts with printing a part off the 3D printer to see how it would turn out. The ability to try the part first before committing to the final product allows us to make changes easily and quickly. This rapid iteration also allows us to stay pretty close to our production timeline, while also saving us a ton of money,” Doe noted.

With two METHOD X 3D printers, the BRX team was able to engineer some parts at the factory in the UK as well as on site at the Rally.

3D PRINTING FROM THE WORKSHOP FLOOR TO THE OPEN DESERT

METHOD X was loaded onto one of the BRX team maintenance trucks that they had set up in the desert. It was used on-site to print fabricated parts, or to fix a part that would have required steel or aluminum fabrication.

“We carried this machine with us in the truck and printed remotely in the middle of nowhere; literally where you can’t see traces of civilization, yet here we are using this kind of machine with that industrial 3D printing technology. We took advantage of the speed of 3D printing parts in the middle of our test program,” said Doe.

The BRX team used METHOD X to print over 30 parts on the Hunter T1, including a mount for a suspension position sensor and a sculpted nozzle mount for the cockpit’s fire suppression system.

The suspension position sensor allowed the engineers to look at the damper performance, vehicle dynamics, wheel alignment, drive shaft, and more. The sensor generates data and relays information back to the team for better analysis, which can then be used to improve vehicle performance. The mounting system was printed with MakerBot’s nylon carbon fiber and was one of the ideal applications with which to utilize METHOD X. The entire process to get the suspension mount just right took only one and a half hours, from having the 3D printed mount on the ground sheet in the middle of the desert, to observing it, to making updates and reinforcements to the design in the truck, to launching production on METHOD X. With the new part in their hands, the team was ready to put it on the car and continue collecting data.

“That was new for us. In the past, we’ve used additive manufacturing, but we didn’t have the capability to do this so immediately,” stated Doe. “In addition, the materials we used on METHOD X, particularly the nylon carbon fiber, exhibited higher performance than what we had experienced in past years. There are quite a bit of parts in the car, such as the engine bays and wheel side near the brakes, where the environments reach up to 120°C and where traditional FDM materials start to struggle, forcing us to revert to aluminum which is costly. In this case, we were able to print parts in nylon carbon fiber which is able to reach very high temperatures. The carbon print heads on METHOD X really opened up access to a lot of new applications for us.”

Doe continued, “With the density of the materials we used being so low in comparison to traditional aluminum or steel fabrications, we were able to make parts that were much lighter than what a typical part would have been. And it allowed us unlimited freedom to effectively test our parts.”

Using the nylon carbon fiber, the BRX team also printed a lightweight sculpted mount for one of the nozzles of the fire suppression system located at the center of the cockpit. Due to the sheer size of the cars, each vehicle was outfitted with two fire suppression systems. With an extremely hot turbo engine, 500-liter fuel tank, and other highly flammable materials, fire suppression is critical. Typically, the team would have needed to create that nozzle out of traditional heavy metal, like steel or aluminum, which can be time-intensive and costly. Nylon carbon fiber is an ideal lightweight alternative to metal due to its high strength, heat resistance, and stiffness properties.

“We wanted to move away from the typical folded aluminum bracket as much as we could, and instead have a more premium feel in the cockpit. METHOD X allowed us to experiment with a new type of nozzle. The sculpted mount was a nice balance of form and function. In fact, it looked 10 times better than what we had in the past, and with no egregious costs,” said Doe.

SCALING UP WITH ON-DEMAND MANUFACTURING

With METHOD X at their disposal, the Prodrive team has begun to explore new and different applications, from car parts to manufacturing aids and tooling. While the company still has physical parts stored and managed on-site, their digital inventory is also growing.

“With the METHOD X 3D printers nearby and a digital inventory of parts and tools, we’re able to print on-demand and work more agilely and efficiently. We have very ambitious plans to increase the number of vehicles on our roadmap in the coming years. As we continue to scale up, we may need more than a couple of machines in our collection. The cost is relatively low compared to other kinds of manufacturing processes, but the investment will pay off in the long-run. We have loads of projects coming, so there will be more opportunities to test the METHODs,” Doe concluded.

Leader dans le domaine des sports motorisés et de l’ingénierie avancée, Prodrive continue d’ajouter des technologies de pointe pour repousser la concurrence hors de la route.

Plus de 30 pièces de voiture ont été produites pour le Hunter T1 de l’équipe Bahrain Raid Xtreme dirigée par Prodrive en utilisant la fibre de carbone en nylon de MakerBot sur l’imprimante 3D METHOD X.

Prodrive a une longue histoire dans le domaine des sports automobiles. Elle a participé et remporté son premier événement, le Qatar International Rally, en 1984. Depuis lors, Prodrive est inarrêtable, remportant une multitude de titres dans un large éventail de disciplines du sport automobile.

En 2021, la société s’est engagée dans le Rallye Dakar en partenariat avec le Royaume de Bahreïn, sous la nouvelle équipe, Bahrain Raid Xtreme (BRX). Le Rallye Dakar se déroule sur deux semaines, avec des étapes couvrant des centaines de kilomètres sur une gamme de terrains difficiles et hors route en Arabie saoudite.

Pour se préparer à l’événement, l’équipe BRX a commencé le développement de la Hunter T1, sa nouvelle équipe d’usine de deux voitures pilotées par Sébastien Loeb, 9x champion du monde des rallyes, et Nani Roma, 25x légende du Rallye Dakar. Roma a obtenu la 5e place au classement général de la course de 2021, la première fois qu’une équipe a obtenu un tel classement lors de sa première tentative au Rallye Dakar.

Alors que les travaux ne faisaient que commencer fin 2019, l’équipe BRX s’est soudainement heurtée à ce qui serait l’un des plus grands défis qui ont frappé l’industrie jusqu’à présent. « Nous nous mettons souvent dans des positions difficiles, en termes de temps. Mais COVID-19 a vraiment jeté un pavé dans la mare de notre calendrier déjà serré », a déclaré Paul Doe, ingénieur en chef chez Prodrive. « Au Royaume-Uni, il y a eu un confinement qui nous a obligés de fermer l’usine pendant un certain temps. Le développement qui aurait dû prendre environ un an a été comprimé en neuf mois. Au lieu de faire des essais en juillet, nous n’avons finalement pas tourné le volant d’une voiture avant octobre 2020. »

Le Rallye Dakar étant prévu pour les deux premières semaines de janvier 2021, cela a mis une pression immense sur toute l’équipe. Bien que BRX compte 40 personnes chargées de la conception, de l’ingénierie, de l’entretien et de l’exploitation des véhicules Hunter T1, l’équipe a été mise à rude épreuve avec un calendrier atypiquement plus court. De plus, bien que Prodrive offre des capacités internes de fabrication et d’usinage, l’équipe était en concurrence avec d’autres projets pour obtenir des ressources.

Lorsque Doe a décidé d’ajouter l’imprimante 3D MakerBot METHOD X®, recommandée par DSM, un fournisseur mondial de matériaux en fibre de carbone, à la boîte à outils de son équipe, cela a changé le jeu. L’imprimante METHOD X a permis à son équipe de prototyper et d’imprimer rapidement et facilement les pièces dont elle avait besoin, ainsi que d’expérimenter différentes applications, sur le terrain et en dehors. Avec les possibilités illimitées de la fabrication additive, le prototypage et la production de pièces sont devenus beaucoup plus rationnels et rentables.

L’innovation a toujours été un principe fondamental chez Prodrive. La société utilise une large gamme de technologies pour s’assurer qu’elle reste en tête de la compétition. L’ajout de la METHOD X à son répertoire de technologies de pointe a permis à la société de gagner encore plus de temps pendant son calendrier de production raccourci.

« La liste des avantages de l’utilisation de la MakerBot METHOD X par rapport à une production normale est très longue, comme la vitesse et la réactivité. Lorsqu’il s’agit de concevoir des pièces sur la voiture, la première pensée est souvent d’imprimer une pièce sur l’imprimante 3D pour voir ce que cela donnerait. La possibilité d’essayer la pièce avant de s’engager dans le produit final nous permet d’apporter des modifications facilement et rapidement. Cette itération rapide nous permet également de rester proches de notre calendrier de production, tout en économisant beaucoup d’argent », note M. Doe.

Avec deux imprimantes 3D METHOD X, l’équipe BRX a pu concevoir certaines pièces à l’usine au Royaume-Uni ainsi que sur le site du Rallye.

IMPRESSION 3D DE L’ATELIER AU DÉSERT OUVERT

La METHOD X a été chargée sur l’un des camions de maintenance de l’équipe BRX qu’ils avaient installé dans le désert. Elle a été utilisée sur place pour imprimer des pièces fabriquées, ou pour réparer une pièce qui aurait nécessité une fabrication en acier ou en aluminium.

« Nous avons transporté cette machine avec nous dans le camion et nous avons imprimé à distance au milieu de nulle part ; littéralement là où vous ne pouvez voir aucune trace de civilisation, et pourtant nous sommes là à utiliser ce type de machine avec cette technologie d’impression 3D industrielle. Nous avons profité de la rapidité de l’impression 3D des pièces au milieu de notre programme d’essai », a déclaré M. Doe.

L’équipe BRX a utilisé la METHOD X pour imprimer plus de 30 pièces sur le Hunter T1, dont un support pour un capteur de position de suspension et un support de buse sculpté pour le système d’extinction d’incendie du cockpit.

Le capteur de position de la suspension a permis aux ingénieurs d’examiner les performances de l’amortisseur, la dynamique du véhicule, l’alignement des roues, l’arbre de transmission, et plus encore. Le capteur génère des données et relaie les informations à l’équipe pour une meilleure analyse, qui peut ensuite être utilisée pour améliorer les performances du véhicule. Le système de montage a été imprimé avec la fibre de carbone en nylon de MakerBot et était l’une des applications idéales pour utiliser la METHOD X. L’ensemble du processus pour obtenir le support de suspension parfait n’a pris qu’une heure et demie, de l’impression 3D du support sur la feuille de terre au milieu du désert, à l’observation, aux mises à jour et aux renforcements du design dans le camion, jusqu’au lancement de la production sur la METHOD X. Avec la nouvelle pièce dans les mains, l’équipe était prête à la mettre sur la voiture et à continuer à collecter des données.

« C’était nouveau pour nous. Dans le passé, nous avons utilisé la fabrication additive, mais nous n’avions pas la capacité de le faire aussi immédiatement », a déclaré M. Doe. « En outre, les matériaux que nous avons utilisés sur la METHOD X, en particulier la fibre de carbone en nylon, ont présenté des performances supérieures à celles que nous avions connues les années précédentes. Il y a beaucoup de pièces dans la voiture, comme les baies de moteur et le côté des roues près des freins, où les environnements atteignent jusqu’à 120°C et où les matériaux FDM traditionnels commencent à avoir des difficultés, ce qui nous oblige à revenir à l’aluminium qui est coûteux. Dans ce cas, nous avons pu imprimer des pièces en fibre de carbone en nylon qui peut atteindre des températures très élevées. Les têtes d’impression en carbone sur la METHOD X nous ont vraiment ouvert l’accès à de nombreuses nouvelles applications. »

Doe poursuit : « La densité des matériaux que nous avons utilisés étant très faible par rapport aux fabrications traditionnelles en aluminium ou en acier, nous avons pu fabriquer des pièces beaucoup plus légères qu’une pièce classique. Et cela nous a donné une liberté illimitée pour tester efficacement nos pièces. »

En utilisant la fibre de carbone en nylon, l’équipe BRX a également imprimé un support sculpté léger pour l’une des buses du système d’extinction d’incendie situé au centre du cockpit. En raison de la taille des voitures, chaque véhicule a été équipé de deux systèmes d’extinction d’incendie. Avec un moteur turbo extrêmement chaud, un réservoir de carburant de 500 litres et d’autres matériaux hautement inflammables, l’extinction des incendies est essentielle. Normalement, l’équipe aurait dû créer cette buse à partir de métal lourd traditionnel, comme l’acier ou l’aluminium, ce qui peut prendre beaucoup de temps et être coûteux. La fibre de carbone en nylon est une alternative légère idéale au métal en raison de ses propriétés de solidité, de résistance à la chaleur et de rigidité.

« Nous voulions nous éloigner le plus possible du support en aluminium plié typique, et avoir plutôt une sensation plus premium dans le cockpit. La METHOD X nous a permis d’expérimenter un nouveau type de buse. Le support sculpté était un bel équilibre entre forme et fonction. En fait, il était 10 fois plus beau que ce que nous avions dans le passé, et sans coûts exorbitants », a déclaré M. Doe.

MISE À L’ÉCHELLE AVEC LA FABRICATION À LA DEMANDE

Avec la METHOD X à sa disposition, l’équipe de Prodrive a commencé à explorer des applications nouvelles et différentes, des pièces automobiles aux aides à la fabrication et à l’outillage. Si l’entreprise dispose toujours de pièces physiques stockées et gérées sur place, son inventaire numérique s’accroît également.

« Avec les imprimantes 3D METHOD X à proximité et un inventaire numérique de pièces et d’outils, nous sommes en mesure d’imprimer à la demande et de travailler de manière plus agile et efficace. Nous avons des plans très ambitieux pour augmenter le nombre de véhicules sur notre feuille de route dans les années à venir. Au fur et à mesure de notre montée en puissance, nous pourrions avoir besoin de plus que quelques machines dans notre collection. Le coût est relativement faible par rapport à d’autres types de processus de fabrication, mais l’investissement sera rentable à long terme. Nous avons beaucoup de projets à venir, il y aura donc davantage d’occasions de tester les méthodes », conclut M. Doe.

Als führendes Unternehmen im Motorsport und in der Spitzentechnologie setzt Prodrive weiterhin auf modernste Technologie, um die Konkurrenz von der Straße zu drängen

Über 30 Autoteile wurden für den Hunter T1 des von Prodrive geführten Bahrain Raid Xtreme Teams mit Hilfe von MakerBot’s Nylon-Carbonfaser auf dem METHOD X 3D-Drucker hergestellt

Prodrive kann auf eine lange Geschichte im Motorsport zurückblicken. 1984 nahm das Unternehmen zum ersten Mal an der Qatar International Rallye teil und gewann diese. Seitdem ist Prodrive nicht mehr zu stoppen und hat eine Vielzahl von Titeln in mehreren Motorsportdisziplinen gewonnen.

Im Jahr 2021 trat das Unternehmen bei der Rallye Dakar in Partnerschaft mit dem Königreich Bahrain unter dem neuen Team Bahrain Raid Xtreme (BRX) an. Die Rallye Dakar findet über zwei Wochen statt, mit Etappen, die Hunderte von Meilen von herausforderndem Off-Road-Gelände in Saudi-Arabien umfassen.

Um sich auf die Veranstaltung vorzubereiten, begann das BRX-Team mit der Entwicklung des Hunter T1, dem neuen Zwei-Auto-Werksteam, das vom 9-fachen Rallye-Weltmeister Sébastien Loeb und der 25-fachen Rallye-Dakar-Legende Nani Roma gefahren wird. Roma sicherte sich im Jahr 2021 den 5. Platz in der Gesamtwertung, das erste Mal, dass ein Team bei seinem ersten Versuch bei der Rallye Dakar eine so hohe Platzierung erreicht hat.

Als die Arbeit Ende 2019 gerade erst begonnen hatte, stand das BRX-Team plötzlich vor einer der größten Herausforderungen, die es bisher in der Branche gab. “Wir bringen uns oft in schwierige Positionen, was die Zeit angeht. Aber COVID-19 hat uns einen Strich durch die ohnehin schon enge Zeitplanung gemacht”, sagt Paul Doe, Chefingenieur bei Prodrive. “In Großbritannien gab es einen Lockdown, die uns praktisch dazu zwang, das Werk für eine Weile zu schließen. Die Entwicklung, die etwa ein Jahr hätte dauern sollen, wurde auf neun Monate komprimiert. Anstatt im Juli zu testen, haben wir bis Oktober 2020 kein einziges Rad an einem Auto gedreht.”

Mit der Rallye Dakar, die für die ersten beiden Januarwochen 2021 geplant ist, bedeutete dies einen immensen Druck für das gesamte Team. Obwohl BRX ein Team von 40 Mitarbeitern umfasst, die die Hunter T1-Fahrzeuge entwerfen, konstruieren, warten und betreiben, war das Team mit einer untypisch kürzeren Zeitspanne überfordert. Darüber hinaus konkurrierte das Team mit anderen Projekten um Ressourcen, obwohl Prodrive interne Fertigungs-, Herstellungs- und Bearbeitungsmöglichkeiten bot.

Als Doe sich entschied, den MakerBot METHOD X^® 3D-Drucker, der von DSM, einem globalen Anbieter von Kohlefasermaterialien, empfohlen wurde, in sein Konzept aufzunehmen, kam es zu einem Wendepunkt. Der METHOD X ermöglichte es seinem Team, Prototypen und dringend benötigte Bauteile schnell und bequem zu drucken, sowie mit verschiedenen Anwendungen zu experimentieren, sowohl auf als auch außerhalb des Platzes. Mit den unbegrenzten Möglichkeiten der additiven Fertigung wurde das Prototyping und die Bauteileproduktion viel rationeller und kosteneffizienter.

Innovation war schon immer ein zentraler Grundsatz bei Prodrive. Das Unternehmen nutzt eine breite Palette von Technologien, um sicherzustellen, dass es an der Spitze des Wettbewerbs bleibt. Das Ergänzen von METHOD X zu seinem Repertoire an Spitzentechnologien bot dem Unternehmen eine zusätzliche Möglichkeit, noch mehr Zeit während des verkürzten Produktionsplans zu sparen.

“Es gibt eine riesige Liste von Vorteilen durch den Einsatz des MakerBot METHOD X im Vergleich zur normalen Produktion, wie z.B. Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit. Wenn es darum geht, Automobilbauteile zu entwerfen, ist der erste Schritt oftmals, ein Bauteil aus dem 3D-Drucker zu drucken, um zu sehen, wie es ausfallen würde. Die Möglichkeit, das Bauteil zuerst auszuprobieren, bevor wir uns auf das Endprodukt festlegen, erlaubt uns, Änderungen einfach und schnell vorzunehmen. Diese schnelle Iteration ermöglicht es uns auch, unseren Produktionszeitplan einzuhalten und gleichzeitig eine Menge Geld zu sparen”, so Doe.

Mit zwei METHOD X 3D-Druckern war das BRX-Team in der Lage, einige Bauteile sowohl in der Fabrik in Großbritannien als auch vor Ort bei der Rallye zu entwickeln.

3D-DRUCK VOM WERKSTATTBODEN IN DIE OFFENE WÜSTE

METHOD X wurde auf einen der Wartungswagen des BRX-Teams geladen, den sie in der Wüste aufgestellt hatten. Die Technologie wurde vor Ort verwendet, um gefertigte Bauteile zu drucken oder um ein Bauteil zu reparieren, das eine Stahl- oder Aluminiumfertigung erfordert hätte.

“Wir haben diese Maschine im Truck mitgeführt und mitten im Nirgendwo gedruckt; buchstäblich dort, wo man keine Spuren von Zivilisation sieht, und doch sind wir hier und benutzen diese Art von Maschine mit dieser industriellen 3D-Drucktechnologie. Wir nutzten die Geschwindigkeit des 3D-Drucks von Bauteilen mitten in unserem Testprogramm”, sagte Doe.

Das BRX-Team verwendete die METHODE X, um über 30 Bauteile für den Hunter T1 zu drucken, darunter eine Halterung für einen Aufhängungspositionssensor und eine geformte Düsenhalterung für das Feuerlöschsystem des Cockpits.

Der Aufhängungspositionssensor ermöglichte es den Ingenieuren, die Dämpferleistung, die Fahrzeugdynamik, die Radausrichtung, die Antriebswelle und mehr zu untersuchen. Der Sensor generiert Daten und leitet die Informationen zur besseren Analyse an das Team zurück, was dann zur Verbesserung der Fahrzeugleistung genutzt werden kann. Der gesamte Prozess, um die Aufhängungshalterung genau richtig herzustellen, dauerte nur eineinhalb Stunden, von der 3D-gedruckten Halterung auf der Bodenplatte mitten in der Wüste, über die Beobachtung der Halterung, bis hin zur Aktualisierung und Verstärkung des Designs im Truck und dem Start der Produktion auf METHOD X. Mit dem neuen Bauteil in den Händen war das Team bereit, es am Auto anzubringen und weiter Daten zu sammeln.

“Das war neu für uns. In der Vergangenheit haben wir additive Fertigung verwendet, aber wir hatten nicht die Möglichkeit, dies sofort zu tun”, sagte Doe. “Außerdem waren die Materialien, die wir bei der METHODE X verwendet haben, insbesondere die Nylon-Kohlefaser, leistungsfähiger als das, was wir in den vergangenen Jahren erlebt hatten. Es gibt eine ganze Reihe von Teilen im Auto, wie z.B. die Motorräume und die Radseite in der Nähe der Bremsen, wo die Umgebungen bis zu 120°C erreichen und wo traditionelle FDM-Materialien zu kämpfen haben. Dies zwingt uns, auf Aluminium zurückzugreifen, das kostspielig ist. In diesem Fall waren wir in der Lage, Bauteile aus Nylon-Kohlefaser zu drucken, das in der Lage ist, sehr hohe Temperaturen zu erreichen. Die Carbon-Druckköpfe der METHODE X haben uns wirklich den Zugang zu vielen neuen Anwendungen eröffnet.”

Doe fuhr fort: “Da die Dichte der von uns verwendeten Materialien im Vergleich zu herkömmlichen Aluminium- oder Stahlkonstruktionen so gering war, konnten wir Bauteile herstellen, die viel leichter waren als ein typisches Teil. Und es erlaubte uns unbegrenzte Freiheit, unsere Bauteile effektiv zu testen.”

Mit der Nylon-Kohlefaser druckte das BRX-Team auch eine leichte, geformte Halterung für eine der Düsen des Feuerunterdrückungssystems, die sich in der Mitte des Cockpits befindet. Aufgrund der schieren Größe der Autos wurde jedes Fahrzeug mit zwei Feuerlöschsystemen ausgestattet. Mit einem extrem heißen Turbomotor, einem 500-Liter-Treibstofftank und anderen leicht entzündlichen Materialien ist die Feuerunterdrückung von entscheidender Bedeutung. Normalerweise hätte das Team diese Düse aus herkömmlichem, schwerem Metall wie Stahl oder Aluminium herstellen müssen, was zeit- und kostenintensiv sein kann. Nylon-Kohlefaser ist aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Steifigkeit eine ideale, leichte Alternative zu Metall.

“Wir wollten so weit wie möglich von der typischen gefalteten Aluminiumhalterung wegkommen und stattdessen ein hochwertigeres Gefühl im Cockpit haben. METHOD X erlaubte uns, mit einer neuen Art von Düse zu experimentieren. Die geformte Halterung war eine schöne Balance aus Form und Funktion. In der Tat sah es 10 Mal besser aus als das, was wir in der Vergangenheit hatten, und das ohne unerhörte Kosten”, sagte Doe.

SKALIERUNG MIT ON-DEMAND-FERTIGUNG

Mit der Verfügbarkeit des METHOD X hat das Prodrive-Team begonnen, neue und andere Anwendungen zu erforschen, von Autobauteilen bis hin zu Fertigungshilfsmitteln und Werkzeugen. Während das Unternehmen immer noch physische Teile vor Ort lagert und verwaltet, wächst auch der digitale Bestand.

“Mit den METHOD X 3D-Druckern in der Nähe und einem digitalen Bestand an Bauteilen und Werkzeugen sind wir in der Lage, auf Abruf zu drucken und agiler und effizienter zu arbeiten. Wir haben sehr ehrgeizige Pläne, um die Anzahl der Fahrzeuge auf unserer Roadmap in den kommenden Jahren zu erhöhen. Wenn wir weiter skalieren, werden wir möglicherweise mehr als nur ein paar Maschinen in unserem Bestand benötigen. Die Kosten sind im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren relativ gering, aber die Investition wird sich auf lange Sicht auszahlen. Wir haben eine Menge Projekte vor uns, es wird also noch mehr Gelegenheiten geben, die METHOD 3D-Drucker zu testen”, so Doe abschließend.

Leader negli sport motoristici e nell’ingegneria avanzata, Prodrive continua ad integrare tecnologie all’avanguardia per spingere la concorrenza fuori strada

Oltre 30 parti sono state prodotte per la Hunter T1 del team Bahrain Raid Xtreme, gestito da Prodrive, utilizzando la stampante 3D METHOD X e il materiale nylon carbon fiber di MakerBot

Prodrive ha una lunga storia negli sport motoristici: la prima partecipazione e vittoria a una gara internazionale risale al 1984, in occasione del Qatar International Rally. Da allora, la crescita di Prodrive è stata inarrestabile e caratterizzata dalla conquista di svariati titoli in diverse discipline motoristiche.

Nel 2021, l’azienda ha partecipato al Rally Dakar in collaborazione con il Regno del Bahrain, con la nuova squadra Bahrain Raid Xtreme (BRX). Il Rally Dakar si svolge nell’arco di due settimane, con tappe che coprono centinaia di miglia attraverso una serie di impegnativi terreni fuoristrada in Arabia Saudita.

Per prepararsi all’evento, il team BRX ha iniziato lo sviluppo dell’Hunter T1, il suo nuovo team a due auto guidato dal 9 volte campione del mondo di rally, Sébastien Loeb e dalla leggenda del Dakar Rally – con 25 partecipazioni – Nani Roma. Roma si è assicurato il 5° posto assoluto nella gara del 2021, la prima volta che una squadra ha raggiunto una posizione così alta al suo primo tentativo al Rally Dakar.

Con il lavoro appena iniziato alla fine del 2019, il team BRX si è improvvisamente scontrato con quella che sarebbe diventata una delle più grandi sfide del settore. “Ci mettiamo spesso in posizioni difficili, dal punto di vista temporale. Ma la crisi legata a COVID-19 ci ha davvero messo il bastone tra le ruote per un progetto che aveva già inizialmente una timeline molto stretta”, ha dichiarato Paul Doe, ingegnere capo di Prodrive. “Nel Regno Unito, c’è stato un blocco che ci ha effettivamente costretto a chiudere la fabbrica per un po’. Lo sviluppo che sarebbe dovuto durare circa un anno è stato compresso a nove mesi. Invece di condurre – come previsto – i test a luglio, abbiamo dovuto rimandare fino a ottobre 2020”.

Con il Rally Dakar previsto per le prime due settimane di gennaio 2021, questo ritardo ha messo una quantità immensa di pressione su tutta la squadra. Seppur contando su una squadra di 40 persone incaricate di progettare, ingegnerizzare, assistere e gestire i veicoli Hunter T1, il team di BRX è stato messo a dura prova da una tempistica così ridotta. Inoltre, anche se Prodrive offriva capacità interne di produzione, fabbricazione e lavorazione, il team era in competizione per le risorse con altri progetti.

Quando Doe ha deciso di aggiungere alla cassetta degli attrezzi del suo team la stampante 3D MakerBot METHOD X®, raccomandata da DSM, un fornitore globale di materiali in fibra di carbonio, le regole del gioco sono cambiate completamente. La stampante 3D METHOD X ha permesso al team di Doe di prototipare e stampare parti indispensabili in modo rapido e conveniente, oltre a sperimentare diverse applicazioni, dentro e fuori dal campo. Con le possibilità illimitate della produzione additiva, la prototipazione e la produzione di pezzi è diventata molto più snella ed efficiente in termini di costi.

L’innovazione è sempre stata un principio fondamentale in Prodrive. L’azienda utilizza una vasta gamma di tecnologie per assicurarsi di essere un passo più avanti rispetto alla concorrenza. L’aggiunta di METHOD X al suo repertorio di tecnologie all’avanguardia ha dato all’azienda un’ulteriore opportunità di risparmiare ancora più tempo durante il suo programma di produzione ridotto.

“C’è una lista enorme di vantaggi derivanti dall’utilizzo di MakerBot METHOD X rispetto a una produzione normale, come la velocità e la reattività. Quando si tratta di progettare le parti dell’auto, il primo passo riguarda la stampa di una parte con la stampante 3D per vedere come verrebbe fuori. La possibilità di provare la parte prima di impegnarsi nella produzione del prodotto finale ci permette di apportare modifiche facilmente e velocemente. Questa rapida iterazione ci permette anche di rimanere abbastanza vicini alla nostra timeline di produzione, mentre ci fa anche risparmiare molto in termini di costi”, ha notato Doe.

Con due stampanti 3D METHOD X, il team BRX è stato in grado di progettare alcune parti nella fabbrica nel Regno Unito e sul posto al Rally.

LA STAMPA 3D DALL’OFFICINA AL DESERTO APERTO

La stampante METHOD X è stata caricata su uno dei camion di manutenzione del team BRX allestito nel deserto. È stata utilizzata sul posto per stampare parti originali, o per riparare una parte che avrebbe richiesto la produzione in acciaio o alluminio.

“Abbiamo portato questa stampante 3D con noi a bordo del camion e abbiamo stampato a distanza nel bel mezzo del nulla; letteralmente dove non si vedono tracce di civiltà, eppure qui stiamo usando questo tipo di macchina con quella tecnologia di stampa 3D industriale. Abbiamo approfittato della velocità di stampa 3D delle parti nel bel mezzo del nostro programma di test”, ha detto Doe.

Il team BRX ha usato METHOD X per stampare oltre 30 parti sull’Hunter T1, tra cui un supporto per un sensore di posizione della sospensione e un supporto scolpito dell’ugello per il sistema antincendio della cabina di guida.

Il sensore di posizione delle sospensioni ha permesso agli ingegneri di esaminare le prestazioni degli ammortizzatori, la dinamica del veicolo, l’allineamento delle ruote, l’albero motore e altro ancora. Il sensore genera dati e ritrasmette le informazioni al team per una analisi più accurata, che può essere utilizzata per migliorare le prestazioni del veicolo. Il sistema di montaggio è stato stampato con la fibra di carbonio di nylon di MakerBot ed è stata una delle applicazioni ideali con cui utilizzare METHOD X. L’intero processo per ottenere il supporto della sospensione giusto ha richiesto solo un’ora e mezza, a partire dal supporto stampato in 3D appoggiato sul terreno in mezzo al deserto per osservarlo e valutare eventuali modifiche al design fino al lancio della produzione su METHOD X. Con il nuovo pezzo a disposizione, il team era pronto a installarlo sulla macchina e continuare a raccogliere dati.

“Si è trattato di un’esperienza nuova per noi. In passato, abbiamo usato la produzione additiva, ma non avevamo la capacità di produrre immediatamente”, ha dichiarato Doe. “Inoltre, i materiali che abbiamo usato su METHOD X, in particolare il nylon con fibra di carbonio, hanno dato prestazioni superiori a quelle che avevamo sperimentato negli anni passati. Ci sono un bel po’ di parti nell’auto, come gli alloggiamenti del motore e il lato delle ruote vicino ai freni, dove gli ambienti raggiungono fino a 120°C e dove i materiali FDM tradizionali non offrono performance all’altezza, costringendoci a tornare all’alluminio che è costoso. In questo caso, siamo stati in grado di stampare parti in fibra di carbonio di nylon che è in grado di raggiungere temperature molto elevate. Le testine di stampa in carbonio su METHOD X ci hanno davvero aperto l’accesso a diverse nuove applicazioni”.

Doe ha continuato: “Con la densità dei materiali che abbiamo usato così bassa rispetto alle tradizionali fabbricazioni in alluminio o in acciaio, siamo stati in grado di fare parti che erano molto più leggere di quello che sarebbe stato un pezzo tipico. E ci ha permesso una libertà illimitata per testare efficacemente le nostre parti”.

Utilizzando la fibra di carbonio di nylon, il team BRX ha anche stampato un supporto leggero scolpito per uno degli ugelli del sistema di soppressione del fuoco situato al centro dell’abitacolo. A causa delle dimensioni delle auto, ogni veicolo è stato equipaggiato con due sistemi di soppressione del fuoco. Con un motore turbo estremamente caldo, un serbatoio da 500 litri e altri materiali altamente infiammabili, la soppressione del fuoco è fondamentale. In genere, il team avrebbe dovuto creare quell’ugello in metallo pesante tradizionale, come l’acciaio o l’alluminio, il che può richiedere molto tempo e denaro. Il nylon con fibra di carbonio è un’alternativa leggera ideale al metallo grazie alle sue proprietà di alta forza, resistenza al calore e rigidità.

“Volevamo allontanarci il più possibile dalla tipica staffa di alluminio ripiegata, e avere invece una sensazione più di livello premium nell’abitacolo. METHOD X ci ha permesso di sperimentare un nuovo tipo di ugello. Il supporto scolpito era un buon equilibrio tra forma e funzione. In effetti, era 10 volte meglio di quello che avevamo in passato, e senza costi eccessivi”, ha detto Doe.

PUNTARE SULLA PRODUZIONE SU RICHIESTA

Con METHOD X a disposizione, il team Prodrive ha iniziato a esplorare nuove e diverse applicazioni, dalle parti dell’auto al supporto alla produzione e alle attrezzature. Mentre l’azienda ha ancora parti fisiche immagazzinate e gestite in loco, anche il loro inventario digitale sta crescendo.

“Con le stampanti 3D METHOD X a disposizione e un inventario digitale di parti e strumenti, siamo in grado di stampare su richiesta e lavorare in modo più agile ed efficiente. Abbiamo piani molto ambiziosi per aumentare il numero di veicoli sulla nostra tabella di marcia nei prossimi anni. Dato che continuiamo a crescere, potremo aver presto bisogno di più di un paio di macchine nella nostra gamma. Il costo è relativamente basso rispetto ad altri tipi di processi produttivi, ma l’investimento sarà ripagato a lungo termine. Abbiamo molti progetti in arrivo, quindi ci saranno più opportunità per testare le soluzioni METHOD”, ha concluso Doe.