2026年F1技術規則における積層造形の新たな用途の発見

2026年F1技術規則における積層造形の新たな用途の発見
2024年8月14日、アンタークティックベアは、新たに発表された2026年フォーミュラワン技術規則で、付加製造(AM)の使用に関する規則に大幅な更新が導入され、レーシングエンジニアリングにおけるこの技術の役割の進化を反映していることを知りました。これらの規則は、付加製造を適用できる材料、コンポーネント、特定の領域を特定し、安全性とパフォーマンスを確保しながらイノベーションを促進します。昨年と同様に、来年のF1シーズンに導入される主な要素と革新について見ていきます。

積層造形に承認された材料<br /> 前年と同様に、規則では積層造形に使用できる材料が明確にリストされており、さまざまな金属粉末が強調表示されています。これらの材料は、デジタルモデルを個別の層で処理し、選択的な溶融、接着、焼結によって結合して、ニアネットシェイプ部品を製造するために使用されます。
アルミニウム合金のリストには、Constellium の AlSi10Mg、AlSi7MG、Al Cl−RAM2、6061−RAM2 などの一般的な製品とよく知られている独自製品が含まれています。これらの材料は軽量で強度が高いという特性が評価されており、F1 レースの高性能アプリケーションに最適です。許可されているアルミニウムマグネシウム合金には、Scalmalloy と HRL 7A77 が含まれます。これらは、レース環境では非常に重要な、優れた強度対重量比で知られています。
△EOSアルミニウムAl2139積層造形粉末のSEM顕微鏡写真
チタン合金は高応力部品に広く使用されており、優れた耐腐食性と強度で知られる Ti6Al4V や Ti 5553 などのさまざまなチタン合金の使用が規制で許可されています。積層造形に使用される鋼合金には、316、304 などの一般的なステンレス鋼や、過酷な条件下でも耐久性を維持する必要がある部品にとって重要なその他の高強度グレードの鋼が含まれます。
高温合金の中では、非常に人気のあるインコネル 625 および 718 のほか、コバルトクロム合金も使用できます。これらの合金は高温に耐える能力を備えているため、非常に高温の環境にさらされるコンポーネントに最適です。
さらに、規制では、積層造形によって製造される部品の最終質量は、支持構造を除いて、印刷された部品の質量の少なくとも 60% でな​​ければならないと規定されています。これにより、コンポーネントの構造的完全性とパフォーマンスが保証されます。最後に、健康と安全上の懸念から、ベリリウムを含む付加製造材料の使用は禁止されています。
特定部品への積層造形の応用
2026年の規制では、革新性と安全性のバランスを維持することに重点を置き、積層造形の使用が許可される部品も定められています。自動車の AM 専門家であるアンドリュー・カニンガム氏が強調するように、最も重要なイノベーションの 1 つは、サスペンションアップライトをチタンまたはアルミニウム合金を使用して積層製造できるようになったことです。この柔軟性により、チームは車両の操縦性と安定性に重要なサスペンション部品の設計と性能を最適化することができます。この発展により、カニンガムは冗談めかして「F1はついに学生フォーミュラ/SAEの技術レベルに到達した」と指摘した。
△メルセデスAMGペトロナスF1チームのF1カーのサスペンション - 展示コラム その他の積層造形部品には排気部品が含まれます。排気部品の特定の領域で積層造形が許可されており、積層造形技術の精度を最大限に活用できます。たとえば、シリンダーヘッド接続部のスタブパイプ/フランジ要素、メインタービンと補助タービンを接続する 3-in-1 要素、補助タービンとターボチャージャー (TC) 間の接続などのコンポーネントはすべて、積層造形を適用できる指定領域です。ただし、すべてのチーム間で一貫性とパフォーマンスを確保するために、これらの要素には厳格なサイズ制約が適用されます。
付加製造は広く使用されているものの、公平性とパフォーマンス基準を維持するために規制により一定の制限が課せられています。注目すべきは、メイン熱交換器の場合、コアとヘッダーはアルミニウム合金で作らなければならないという規制があり、コア自体は積層造形で製造することはできないということです。この制限は、信頼性を確保し、耐久性が低く安全性を損なう可能性のある超軽量熱交換器の開発を防ぐことを意図していると思われます。
熱交換器内のチューブとフィンの寸法も厳密に管理されており、特定の最小厚さが必要です。これらの対策により、AM を使用してパフォーマンスを向上させる一方で、材料の厚さが安全でないほど減少したり、重要な冷却システムの整合性が損なわれたりすることがなくなります。
レース

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