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3D打印定制汽车零件有什么优势

2019-07-05T15:20:51

随着材料和技术的迅猛发展,3D打印技术已成熟应用于航天航空、工业设计、医疗等高新领域。而在汽车行业应用中,3D打印亦崭露头角,主要体现在制作汽车零部件上,那么,3D打印定制汽车零件有什么优势?让我们来看看为什么像一级方程式赛车队这样的行业巨头投资于这项创新技术。

赛车行业的主要挑战是汽车的空气动力学设计,这给汽车部件、汽车重量、测试和生产速度留下了很少的空间。在某种程度上,传统的技术,如铸造或机械加工,在赛车运动的设计改进中没有取得任何进展。这就是为什么3D打印是将汽车运动产业带到另一个层次的终极解决方案。让我们来看看为什么像一级方程式赛车队这样的行业巨头投资于这项创新技术。

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1、终极轻量部件

体重是决定比赛成败的关键因素。为了表现出色,跑车必须相对轻一些。因此,它们的零件大多由铝制成,铝的强度相对较高,但重量较轻。

3D打印可以极大地提高赛车的性能。您可以轻松生产功能齐全的赛车运动部件,3D打印材料将确保它们保持轻质。

解决这个问题的另一个解决方案是格子,它可以在零件内部实现,保持结构坚固,用减少重量和材料使用量来降低成本。

将3D打印的这一优势应用到汽车运动行业的实际案例是阿尔法罗密欧索伯一级方程式车队。他们最终的汽车使用3D打印金属部件!从散热器进口、中冷器组、排气部件到车库设备,3D打印制造正在改善其零件性能。

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2、加强型风洞试验

在赛车行业,测试车型是非常重要的,不幸的是,参加F1等比赛的车队没有太多的机会测试他们的车辆。这就是为什么风洞试验如此重要的原因。为了模拟比赛条件,将一个较小的汽车模型放在跑步机上,并施加不同的力,如风力、高速等。

3D打印制造是风洞试验的一大优势。它在这个行业很受欢迎,因为它提供的模型比传统方法更快、更高效和更便宜。如果零件或整个模型的原型需要调整,3D打印则是生成新版本的最快技术。

它与调整3D模型和再次进行3D打印一样简单。没有其他技术能提供像3D打印制造这样的快速解决方案。阿尔法罗密欧索伯F1车队一直在使用SLS技术,每天生产多达300个零件!他们成功地制造了用于风洞测试的内部管道、手偏转器和发动机盖。

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3快速制造任何复杂结构齿轮原型

正如你所知,赛车是由许多部件组成的,这些部件需要绝对安全和功能齐全。为了达到最终的形状、重量、强度和阻力,必须对零件进行测试,并且需要许多原型来满足所有的要求。

3D打印制造就是答案,它具有成本效益高、速度快、精度高等特点。原型的性能和行为与最终部件非常相似,允许测试提供准确的数据和分析。一个F1小组报告说,3D打印每月可以制造超过2000个零件,用传统的制造方法在这么短的时间内是不可能达到的。

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4、新设计自由,个性化定制

设计是赛车运动生产的重要组成部分。为了参加比赛,这些车辆必须光滑,并具有出色的空气动力学性能。这意味着实际汽车零件的空间非常小和紧凑。

除了快速和经济高效之外,3D打印提供了全新的设计解决方案。它不仅可以快速调整汽车零件和快速原型,而且在生产和测试全新想法方面具有很大的灵活性。适应速度快,提高了生产、汽车和单件性能。

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5、高度个性化定制的工具

在赛车运动行业,许多工程解决方案必须高度个性化,可能需要定制工具来组装零件,而零件本身可能很复杂。

由于3D打印制造,工程师们现在可以制造坚固的部件,并满足这些特定部件的要求。从夹具到高性能工装,开发这些配件和零件可以真正做到得失之差。同时你也可以从3D打印制造中获益。塑料、树脂和金属的3D打印技术不仅适用于一级方程式车队,还有很多机会通过轻量零件、快速原型和定制工具来改进生产。

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3D打印汽车零件的例子

下面你可以看到一些由大型汽车制造商生产的3D打印汽车零件的例子。

保时捷

保时捷经典款是保时捷经典车型的一个分支,该部门正在使用3D打印技术生产其稀有车型的零部件。由于是稀有的车辆,他们的原始部件并不总是被生产或发现。为了有合适的和准确的工作部件,他们通过3D打印的。保时捷经典部门曾研究过不同的制造工艺,但得出的结论是,3D打印是一种理想的经济替代方案,用于小批量生产不可用的零件,比如稀有的保时捷959的离合器控制杆。该部门使用SLM3D打印技术为钢铁、轻金属和塑料部件制造特定的3D零件。

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当下,在汽车零部件领域应用3D打印技术,能够使部件的开发成本更低,效率更高。未来,随着3D打印技术的不断成熟和成本的降低,整车3D打印或能得以实现,就能够根据不同的需求,为每一位消费者打造专属车辆。3D打印所实现的更加复杂的零部件也能够让车辆的经济性、动力性都有所提升。

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