Terwijl de meeste F1-fabrieken ’s nachts stilvallen, gonst het bij Williams van activiteit. Diep in de technische vleugel staan machines die letterlijk dag en nacht werken – 24 uur per dag, 7 dagen per week – om onderdelen te produceren die soms al de volgende dag op de auto belanden. Geen sciencefiction, maar realiteit in de moderne Formule 1.
Deze stille revolutie heet additive digital manufacturing – oftewel: industrieel 3D-printen. En bij Williams is het uitgegroeid tot een cruciale pijler van hun snelheid, ontwikkeling en innovatiekracht.
Andrew Crips, supervisor van de ADM-afdeling bij Williams, staat tussen de rijen van witblauwe machines die onafgebroken printen.
“Het is mijn taak om toezicht te houden op de ADM-technici en de hele afdeling draaiende te houden. ADM staat voor Additive Digital Manufacturing. Dat omvat al onze industriële 3D-printtechnologieën.”
In de SLA-ruimte — de kern van deze afdeling — staan tientallen printers te zoemen. Ze gebruiken een fotopolymeerhars die met UV-licht wordt uitgehard tot vaste, driedimensionale vormen.
“De machines produceren gemiddeld zo’n 500 onderdelen per week. Ze draaien continu. Zodra één print klaar is, begint de volgende. We stoppen nooit.”
Het proces is een ritmisch samenspel van licht, hars en precisie. Een dun laagje materiaal van slechts één tiende millimeter wordt belicht, uitgehard en opnieuw bedekt. Zo groeit langzaam maar zeker een F1-onderdeel uit vloeistof omhoog.
Na het printen gaan de onderdelen direct naar de nabehandeling. Daar verwijderen technici overtollig materiaal en controleren ze de maatvoering. Julie Godwin, materiaalingenieur bij Williams, speelt daarbij een sleutelrol.
“Ik ondersteun het ADM-team bij het testen en valideren van nieuwe materialen. Als er een nieuw type hars of een nieuwe machine komt, voer ik de tests uit om te zien of we precies krijgen wat we verwachten. Daarna gaat die informatie naar Andrew en de ontwerpers, zodat we zeker weten dat de onderdelen betrouwbaar zijn.”
In haar laboratorium worden monsters letterlijk uit elkaar getrokken om hun sterkte te meten. De resultaten bepalen of een materiaal geschikt is voor direct gebruik in de auto.
“Het mooie is dat we een onderdeel ’s nachts kunnen printen, en het de volgende dag op de auto kunnen monteren. Dat is een enorm voordeel. Vooral voor beugels, kappen en passtukken die snel aangepast moeten worden.”
De windtunnel als grootste afnemer
Het merendeel van de geprinte onderdelen gaat naar één afdeling die in de Formule 1 allesbepalend is: de windtunnel.
“De windtunnel is onze belangrijkste klant. We printen hele assemblages van kleine SLA-onderdelen voor het schaalmodel dat daar getest wordt.”
De precisie van 3D-printen maakt het mogelijk om complexe vormen te bouwen die vroeger onmogelijk waren.
Sommige onderdelen bevatten piepkleine buisjes, nodig voor zogenaamde pressure tappings — metingen van luchtdrukverschillen boven en onder aerodynamische oppervlakken.
“Zonder 3D-printen zouden we zulke structuren simpelweg niet kunnen maken. Die metingen zijn cruciaal om te begrijpen hoe de lucht over de auto stroomt. En dat bepaalt of we sneller zijn dan gisteren.”
Het snelle printproces maakt bovendien korte iteraties mogelijk: meerdere versies van hetzelfde onderdeel kunnen binnen dagen getest worden. Zo verfijnt Williams zijn aerodynamica in recordtempo.
Williams investeert al decennialang in deze technologie. Volgens Crips begon dat eind jaren tachtig, toen 3D-printen nog “rapid prototyping” heette.
“Vroeger moesten onderdelen met de hand worden gevormd uit schuim of blokmateriaal. Dat kostte dagen en was nooit perfect symmetrisch. Toen 3D-printen opkwam, veranderde alles. De ontwikkelingscurve schoot omhoog.”
Vandaag de dag print Williams niet alleen windtunnelmodellen, maar ook directe onderdelen voor de raceauto — van steunen tot luchtgeleiders en composiethulpmiddelen. Alles wat tijdwinst oplevert, wordt geprint. Outsourcen is zelden een optie.
“We kunnen het uitbesteden, maar dan stijgt de kostprijs en daalt de snelheid. Elke extra dag vertraging is één dag minder ontwikkeling. En in de Formule 1 telt dat zwaar.”
Zonder 3D-printen geen concurrentiepositie
De afhankelijkheid van 3D-printtechniek is inmiddels zo groot dat Williams het als essentieel bestempelt.
“Zonder deze technologie zouden we geen upgrades meer kunnen brengen. De hele ontwikkelingscyclus zou instorten. We zouden waarschijnlijk P19 of P20 staan, elke race opnieuw.”
Door het snelle printproces kan het team continu experimenteren met nieuwe aerodynamische concepten en mechanische verbeteringen.
Die constante stroom van kleine innovaties houdt Williams competitief, ondanks de beperkte budgetten in vergelijking met topteams als Red Bull en Mercedes.
“Het is niet alleen sneller, het is ook herhaalbaar. Voor onderdelen die vaak vervangen worden, is dit perfect. We kunnen exact dezelfde vorm steeds opnieuw printen, race na race.”
Wat ooit begon als een manier om snel proefmodellen te maken, is uitgegroeid tot een volwaardige productiemethode. Additive manufacturing is niet langer experimenteel — het is onmisbaar.
“Het is nu een volledig begrepen en betrouwbare productietechniek. Iedereen in de industrie gebruikt het. Je ziet het overal — ook buiten de F1. Het is groot geworden, veel groter dan ooit bedoeld.”
De kracht van 3D-printen zit in de vrijheid van ontwerp: ingenieurs kunnen vrijwel elke geometrie creëren die ze willen, zonder beperkingen van traditionele gereedschappen of gietvormen.
En dat betekent dat de volgende innovatie in de Formule 1 misschien niet uit de windtunnel komt, maar uit een machine die vannacht alweer een nieuw idee tot leven wekt.
