隨著材料和技術(shù)的迅猛發(fā)展，3D打印技術(shù)已成熟應(yīng)用于航天航空、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療等高新領(lǐng)域。而在汽車行業(yè)應(yīng)用中，3D打印亦嶄露頭角，主要體現(xiàn)在制作汽車零部件上，那么，3D打印定制汽車零件有什么優(yōu)勢(shì)？讓我們來(lái)看看為什么像一級(jí)方程式賽車隊(duì)這樣的行業(yè)巨頭投資于這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

賽車行業(yè)的主要挑戰(zhàn)是汽車的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，這給汽車部件、汽車重量、測(cè)試和生產(chǎn)速度留下了很少的空間。在某種程度上，傳統(tǒng)的技術(shù)，如鑄造或機(jī)械加工，在賽車運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)中沒(méi)有取得任何進(jìn)展。這就是為什么3D打印是將汽車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)業(yè)帶到另一個(gè)層次的終極解決方案。讓我們來(lái)看看為什么像一級(jí)方程式賽車隊(duì)這樣的行業(yè)巨頭投資于這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

 1、終極輕量部件

體重是決定比賽成敗的關(guān)鍵因素。為了表現(xiàn)出色，跑車必須相對(duì)輕一些。因此，它們的零件大多由鋁制成，鋁的強(qiáng)度相對(duì)較高，但重量較輕。

3D打印可以極大地提高賽車的性能。您可以輕松生產(chǎn)功能齊全的賽車運(yùn)動(dòng)部件，3D打印材料將確保它們保持輕質(zhì)。

解決這個(gè)問(wèn)題的另一個(gè)解決方案是格子，它可以在零件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，保持結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，用減少重量和材料使用量來(lái)降低成本。

將3D打印的這一優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到汽車運(yùn)動(dòng)行業(yè)的實(shí)際案例是阿爾法羅密歐索伯一級(jí)方程式車隊(duì)。他們最終的汽車使用3D打印金屬部件！從散熱器進(jìn)口、中冷器組、排氣部件到車庫(kù)設(shè)備，3D打印制造正在改善其零件性能。

2、加強(qiáng)型風(fēng)洞試驗(yàn)

在賽車行業(yè)，測(cè)試車型是非常重要的，不幸的是，參加F1等比賽的車隊(duì)沒(méi)有太多的機(jī)會(huì)測(cè)試他們的車輛。這就是為什么風(fēng)洞試驗(yàn)如此重要的原因。為了模擬比賽條件，將一個(gè)較小的汽車模型放在跑步機(jī)上，并施加不同的力，如風(fēng)力、高速等。

3D打印制造是風(fēng)洞試驗(yàn)的一大優(yōu)勢(shì)。它在這個(gè)行業(yè)很受歡迎，因?yàn)樗峁┑哪Ｐ捅葌鹘y(tǒng)方法更快、更高效和更便宜。如果零件或整個(gè)模型的原型需要調(diào)整，3D打印則是生成新版本的最快技術(shù)。

它與調(diào)整3D模型和再次進(jìn)行3D打印一樣簡(jiǎn)單。沒(méi)有其他技術(shù)能提供像3D打印制造這樣的快速解決方案。阿爾法羅密歐索伯F1車隊(duì)一直在使用SLS技術(shù)，每天生產(chǎn)多達(dá)300個(gè)零件！他們成功地制造了用于風(fēng)洞測(cè)試的內(nèi)部管道、手偏轉(zhuǎn)器和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。

3、快速制造任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)齒輪原型

正如你所知，賽車是由許多部件組成的，這些部件需要絕對(duì)安全和功能齊全。為了達(dá)到最終的形狀、重量、強(qiáng)度和阻力，必須對(duì)零件進(jìn)行測(cè)試，并且需要許多原型來(lái)滿足所有的要求。

3D打印制造就是答案，它具有成本效益高、速度快、精度高等特點(diǎn)。原型的性能和行為與最終部件非常相似，允許測(cè)試提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和分析。一個(gè)F1小組報(bào)告說(shuō)，3D打印每月可以制造超過(guò)2000個(gè)零件，用傳統(tǒng)的制造方法在這么短的時(shí)間內(nèi)是不可能達(dá)到的。

4、新設(shè)計(jì)自由，個(gè)性化定制

設(shè)計(jì)是賽車運(yùn)動(dòng)生產(chǎn)的重要組成部分。為了參加比賽，這些車輛必須光滑，并具有出色的空氣動(dòng)力學(xué)性能。這意味著實(shí)際汽車零件的空間非常小和緊湊。

除了快速和經(jīng)濟(jì)高效之外，3D打印提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案。它不僅可以快速調(diào)整汽車零件和快速原型，而且在生產(chǎn)和測(cè)試全新想法方面具有很大的靈活性。適應(yīng)速度快，提高了生產(chǎn)、汽車和單件性能。

5、高度個(gè)性化定制的工具

在賽車運(yùn)動(dòng)行業(yè)，許多工程解決方案必須高度個(gè)性化，可能需要定制工具來(lái)組裝零件，而零件本身可能很復(fù)雜。

由于3D打印制造，工程師們現(xiàn)在可以制造堅(jiān)固的部件，并滿足這些特定部件的要求。從夾具到高性能工裝，開發(fā)這些配件和零件可以真正做到得失之差。同時(shí)你也可以從3D打印制造中獲益。塑料、樹脂和金屬的3D打印技術(shù)不僅適用于一級(jí)方程式車隊(duì)，還有很多機(jī)會(huì)通過(guò)輕量零件、快速原型和定制工具來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)。

3D打印汽車零件的例子

下面你可以看到一些由大型汽車制造商生產(chǎn)的3D打印汽車零件的例子。

保時(shí)捷

保時(shí)捷經(jīng)典款是保時(shí)捷經(jīng)典車型的一個(gè)分支，該部門正在使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)其稀有車型的零部件。由于是稀有的車輛，他們的原始部件并不總是被生產(chǎn)或發(fā)現(xiàn)。為了有合適的和準(zhǔn)確的工作部件，他們通過(guò)3D打印的。保時(shí)捷經(jīng)典部門曾研究過(guò)不同的制造工藝，但得出的結(jié)論是，3D打印是一種理想的經(jīng)濟(jì)替代方案，用于小批量生產(chǎn)不可用的零件，比如稀有的保時(shí)捷959的離合器控制桿。該部門使用SLM3D打印技術(shù)為鋼鐵、輕金屬和塑料部件制造特定的3D零件。