應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

2017年10月9-16日,"2017中國大學生方程式汽車大賽"(以下簡稱2017 FSC)將在湖北襄陽夢想方程式賽車場激情開賽。由工業級3D打印領航企業華曙高科提供技術支持,長沙理工大學CRT賽車隊為主體研發製造的3D打印"2017版方程式賽車FNX-17"即將榮耀出征,在賽場上演繹"速度與夢想"。

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

FNX-17賽車延續往年成熟經驗,運用3D打印技術以實現賽車輕量化和優質化。其方向盤、立柱、進氣總成、搖臂等41個關鍵零部件均採用華曙高科先進的3D打印技術,其中60%採用了金屬3D打印技術。

賽車各零部件嚴絲合縫,車身設計、結構、輕量化等性能更優異,整備質量僅為225KG,加裝限流閥後最高時速可達140Km/h。相較於傳統的鍛造、鑄造等複雜的工藝,3D打印技術簡化了中間環節,從而減少了人力與物力的消耗,將生產時間從6-8個月縮減到了4個月,大約縮短了25%~40%的生產週期。

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

9月21—23日,華曙高科將亮相中國國際汽車商品交易會,華曙高科常務副總經理陳勃生將於9月21日上午發表主題演講,介紹華曙高科最新最前沿的3D打印汽車應用案例。

展會預告

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

時間:9月21—23日

地點:上海·國家會展中心(上海虹橋)

華曙高科展位:T95-6(3D打印專區)

演講主題:華曙高科3D打印汽車行業應用

演講時間:9月21日11:00—11:30

演講人:華曙高科常務副總經理陳勃生

獨具匠心的3D打印賽車零部件

輪輻輪轂一體化

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:鈦合金

打印設備:FS271M

輪輻輪轂是支撐輪胎的金屬部件,在賽車靜態停車的過程中起支撐整車重量作用,在行駛過程中起連接傳動軸、承受發動輸出扭矩的作用,是賽車整體零部件組成中十分重要的部分。

輪輻輪轂一體化的結構能使汽車更好地實現輕量化,若使用傳統減材製造方式,材料去除率高達到93%,浪費嚴重,而金屬3D打印技術能使此類異型零件一體成型,在曲面型零件製造中具有絕對的優勢。

前、後搖臂

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:不鏽鋼

打印設備:FS271M

FNX 賽車結構佈置不同於一般的汽車,懸架與普通的汽車有少許差別。在賽車靜止時,搖臂將地面對車輪的支持力傳遞到減震器;在賽車高速過彎運動時,搖臂還將承受一個超過1G的橫向加速度,所以,搖臂需要較高的力學性能以支持整個懸架系統。

前後搖臂結合3D打印技術的先進優勢,對其結構進行不斷優化,最終在減輕25%質量的情況下,提升了20%的結構強度,並且與傳統工藝相比,3D打印的搖臂結構節省了70%的坯料。

噴油器支座

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:鋁合金

打印設備:FS271M

該部件是發動機噴油器的支座,為了防止燃油洩漏產生意外就要保證各個噴油器支座之間間距相等,採用傳統銑削工藝存在加工難度大、銑削量大等弊端,而採用3D打印技術能大大提高材料利用率,其鋁合金材質能在保持力學強度的同時符合賽車輕量化要求。

前、後立柱

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:鈦合金

打印設備:FS271M

立柱用於連接懸架的上下橫臂和輪轂,是懸架及賽車底盤的核心部件,需較高力學性能,能夠應對賽車在極限行駛過程中產生的各種複雜工況條件。採用傳統減材方式製造立柱,材料去除率高達到94%,而採用3D打印方式可免去開模環節,縮短開發週期,並使立柱同時實現輕量化和強度效果。

阻尼支撐

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:不鏽鋼

打印設備:FS271M

阻尼支撐用於支撐阻尼及防側傾杆芯軸,是連接阻尼與車架的重要零部件,也是防側傾杆實現防側傾的重要部件。

就結構而言,阻尼支撐座上下一體結構更為緊湊;就加工方式而言,阻尼支撐上下一體結構加工複雜繁瑣,對傳統加工設備要求較高,材料去除率高達到92.58%,而金屬3D打印技術能使此類異型零件一體成型,在曲面型零件製造中具有絕對的優勢,能提高車輛懸架穩定性。

節溫器蓋

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:不鏽鋼

打印設備:FS271M

節溫器是控制發動機冷卻水循環的節溫器的蓋板,重新設計的節溫器蓋採用3D打印技術保證了其整體性,提高了強度,降低了水流通過管道的阻力,同時去掉了不必要的結構,使其更輕更小,避免了與進氣溫度傳感器產生干涉的問題。

排氣第二岐管二合一接頭

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:不鏽鋼

打印設備:FS271M

採用金屬3D打印的排氣第二歧管包括其二合一接頭部分,一方面避免了傳統焊接工藝帶來的密封性不佳等問題,使歧管內壁更加光滑氣流通過更加順暢,後期焊接難度也大大降低;另一方面不受實際加工水平限制,歧管形狀可完全根據仿真分析優化後的數據製造,使設計意圖得到最佳體現。

快拆軸支撐

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:不鏽鋼

打印設備:FS271M

採用3D打印能使快拆軸定位更加精準,省去了以往定位時多次測量快拆軸角度的繁瑣工序。另外相對於以往採用鋼管與固定套筒進行焊接的方式,3D打印能解決焊接導致固定套筒變形等問題,讓零部件更加美觀。

儀表盤

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:FS3300PA

打印設備:FS403P

儀表盤是車輛的控制中心,車輛狀態信息都是通過儀表盤來顯示。採用3D打印節省了昂貴的開模費用,也避免了開模時間長、精度差、不美觀等問題,大幅縮短了生產週期。

空氣動力學套件(前翼/尾翼)

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:FS3300PA

打印設備:FS403P

空氣動力學套件是賽車的重要組成部分,它能為高速行駛的賽車提供可觀的負升力,增加車輛的抓地力,提升牽引力。過去利用傳統材料、傳統方式(例如手工製作,注塑,木材機加工等)加工製造的空氣動力學套件,更加符合空氣動力學原理,能減少賽車加速阻力,增強其穩定性。

進氣總成

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:FS3300PA

打印設備:FS403P

採用尼龍3D打印技術打印進氣腔,有效避免傳統加工工藝侷限,能滿足賽車輕量化,高強度等要求。

方向盤

應用案例│2017版3D打印方程式賽車FNX-17即將榮耀出征

打印材料:FS3300PA

打印設備:FS403P

採用3D打印技術一體成型的方向盤更加美觀,並節省了開模成本和時間,且更利於後期加工。

為汽車行業提供快速高效3D打印解決方案

輕量化結構零件的製作是汽車生產行業節能降耗目標下的大勢所趨,使用鈦合金等材料經一體成型打印生產出來的汽車配件,不僅增加了汽車配件的結構強度,還大大降低了汽車自重。正是這一關鍵優勢,使得3D打印技術在賽車領域的應用日臻成熟,並已開始廣泛進入常規汽車製造領域。

華曙高科自主研發的開源金屬3D打印設備FS271M、FS121M能打印不鏽鋼、鈦合金、鎢、鉭、銅等13種金屬材料,其專業應用研發團隊可通過設計,實現中空夾層/薄壁加筋結構、鏤空點陣結構、一體化結構、拓撲優化結構等,滿足汽車、航空航天等行業高強度、輕量化標準;其高溫、開源尼龍3D打印設備403P系列、252P系列能燒結PA6、PA66等高溫材料,打印成品可直接用於汽車、航空航天等領域。

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