其他方式登錄
掃一掃微信咨詢
010-53652212
(工作日)
152 0110 5575
152 1011 0562
(周末)
QQ咨詢
首頁 > 3D資訊

速度與創(chuàng)新!快來體驗F1賽車制造界的3D打印先進應(yīng)用

魔猴君  行業(yè)資訊   884天前

人氣 732

賽車運動,如廣為人知的F1賽車,是世界上速度最快、技術(shù)最為領(lǐng)先的運動之一。而賽車制造技術(shù)伴隨其運動的發(fā)展,一直在工業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域中遙遙領(lǐng)先。本期,分享的是新西蘭賽車制造團隊Hartley Engines 將遠鑄智能3D打印技術(shù)融入生產(chǎn)的應(yīng)用案例。

 EnginesHartley Engines 使用3D打印部件、坯料部件和預(yù)浸碳纖維部件混合成的賽車發(fā)動機 。 

Hartley Engines 是一家來自新西蘭的賽車制造公司,為賽車和一些小型汽車提供發(fā)動機的設(shè)計、研發(fā)和制造。旗艦發(fā)動機包括10,000rpm、1,000+HPV12發(fā)動機,以及高轉(zhuǎn)速的 “一級方程式啟發(fā) Formula 1 Inspired ” 四凸輪V8發(fā)動機。擁有卓越賽車生產(chǎn)技術(shù)的Hartley Engines,在諸多賽車工程創(chuàng)新項目中獲得了獎項。而Hartley Engines生產(chǎn)的賽車在新西蘭和澳大利亞各大賽車活動中贏得了冠軍,并且在邦納維爾打破了陸地速度紀(jì)錄(1000cc迷你車)。

Engine_Hartley Engines_2Hartley Engines公司尼爾森-哈特利(右)工作室討論發(fā)動機設(shè)計理念。圖中(左13D打印設(shè)備為遠鑄智能FUNMAT HT。

 擴大業(yè)務(wù)

只為更好地傳達賽車技術(shù)理念

在過去, Hartley Engines 的主要業(yè)務(wù)一直是為專業(yè)賽車比賽中的頂級團隊生產(chǎn)賽車發(fā)動機,他們的大部分的開發(fā)項目都非常保密,只為特定的客戶提供服務(wù)。最近,為了更好地傳達他們的賽車技術(shù)理念, Hartley Engines 開始向通用引擎開發(fā)商提供他們的引擎套件和開發(fā)技術(shù),同時也向世界各地的普通消費者零售他們的賽車組件。另外Hartley Engines 發(fā)動機的生產(chǎn)優(yōu)勢之一是能夠非常迅速地完成設(shè)計和相應(yīng)開發(fā),并且投入生產(chǎn)。他們的工廠由5軸數(shù)控銑床、數(shù)控車床、發(fā)動機測功機和氣流測試設(shè)備組成。

將增材制造技術(shù)帶入生產(chǎn)

因為隨著業(yè)務(wù)模式的變化,尼爾森和他的團隊也在不斷優(yōu)化生產(chǎn)鏈思路,使其達到新的水平。他們開始嘗試采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)部件,探索在發(fā)動機研發(fā)中使用3D打印的可能性?!拔液茉缇桶l(fā)現(xiàn)了使用3D打印的優(yōu)勢。一些高端塑料材料的特性令人印象深刻,非常適合做發(fā)動機的進氣歧管和感應(yīng)部件。團隊用在進氣道的材料是,含有25%的碳纖維的高溫尼龍(PA),PA-CF的溫度兼容性優(yōu)于傳統(tǒng)工藝鋁。它的傳熱速度非常慢,這讓進氣道可以盡量保持涼爽,一旦低溫空氣進入發(fā)動機,其就能幫助燃燒?!?尼爾森-哈特利還表示, “3D打印流道和喇叭口的額外好處是設(shè)計的靈活性。團隊非常重視進氣口的形狀,它不只是簡單地在一塊板上加工一個圓孔,可以通過3D打印完成極其復(fù)雜的曲線和形狀,從而使其與汽缸蓋的CAD模型保持一致?!?/span>

為滿足生產(chǎn)要求保駕護航

盡管3D打印的優(yōu)點充滿了吸引力,然而令 Hartley Engines 困擾的是,即便是在測試中成功了的3D打印的樣件,往往還是難以達到 “生產(chǎn)要求”。在收到第一臺INTAMSYS FUNMAT HT 3D打印設(shè)備之前,Hartley Engines在打印高溫聚合物的成功率約為15-20%。浪費的打印件遠遠超出了Hartley Engines的承受能力,當(dāng)一些塑料的價格超過500美元/公斤(加上運往新西蘭的運費)時,通過3D打印零件來優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈的可能性變得微乎其微。然而,FUNMAT HT 3D打印設(shè)備的到來,使這一情況發(fā)生了改變。隨著Hartley Engines 采購了第二臺FUNMAT HT,現(xiàn)在他們正在車間里建立一個增材制造部門,另外一臺INTAMSYS FUNMAT HT也在采購中。

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,Hartley Engines 一直面臨著要盡快將零件推向市場的問題。由于賽車零部件都是單體定制,傳統(tǒng)制造工藝并不能滿足他們的需求。在合理規(guī)劃增材制造流程后,Hartley Engines 能夠同時運行多臺打印機。FUNMAT HT 3D打印設(shè)備相比傳統(tǒng)制造工藝更有效率,且具有更高的投資回報率。

3D打印部件主要用于進氣歧管的空氣角和流道

3D打印也被用于制作渦輪增壓發(fā)動機的排氣管,下左圖是打印樣件。首先會用FUNMAT HT將樣件分塊打印,然后把幾塊樣件的表面仔細打磨后拼接在一起。下右圖是復(fù)合材料模具經(jīng)過整個碳纖維鋪設(shè)和固化過程后制成的最終高性能產(chǎn)品。

渦輪增壓發(fā)動機的通風(fēng)口

從賽車到更廣泛的制造應(yīng)用

方程式賽車的制造技術(shù)處于開發(fā)制造技術(shù)的前沿,在與賽車制造團隊共同開發(fā)的過程中,增材制造設(shè)備廠商也提煉出先進的制造工藝,從而進一步確認(rèn)市場競爭地位。毋庸置疑,賽車運動仍然是技術(shù)加速器之一。在過去十年中,增材制造-3D打印技術(shù)已成為賽車現(xiàn)代設(shè)計和原型、以及參賽車輛零部件制造過程的重要部分。增材制造零件在賽車運動中獲得不斷的完善,最終將自上而下的延伸到更廣泛的商業(yè)環(huán)境中。如著眼于更廣泛的汽車制造領(lǐng)域,伴隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,基于材料擠出工藝的塑料及復(fù)合材料3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用場景也日漸豐富,在汽車行業(yè)的幾乎每一環(huán)節(jié)都能承擔(dān)相應(yīng)的任務(wù)。

此前,曾分享了遠鑄智能3D打印技術(shù)的汽車制造應(yīng)用,在早期的設(shè)計開發(fā)環(huán)節(jié)中,FDM/FFF 3D打印技術(shù)能夠輔助設(shè)計研發(fā)環(huán)節(jié)的原型驗證;在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,可用于制造工廠需要的工裝夾具;在汽車后市場中,可應(yīng)用于汽車的改裝、維修等定制化的需求,包括小批量生產(chǎn)終端零件。

相信隨著3D打印技術(shù)成熟度的進一步提升,未來汽車制造領(lǐng)域?qū)⑴c3D打印技術(shù)結(jié)合的更為緊密。



來源:https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/shendujiedu/42518.html

   
魔猴折讓
魔猴迎賓
流程
廣告位
二維碼