布加迪已成為通過金屬3D打印加速汽車行業(yè)工業(yè)技術(shù)應(yīng)用的頭部企業(yè)。迄今,布加迪已經(jīng)開發(fā)了3D打印的功能性零部件-制動(dòng)鉗、擾流板支架、電機(jī)支架以及前橋差速器。而令人興奮的是,布加迪采用選區(qū)激光熔化SLM 金屬3D打印技術(shù),對(duì)電動(dòng)機(jī)支架進(jìn)行批量生產(chǎn),電機(jī)支架已安裝在Chiron系列新型車輛中。
圖片:布加迪批量生產(chǎn)的電機(jī)支架
改變?cè)O(shè)計(jì)提升性能,推進(jìn)生產(chǎn)
豪華汽車制造商布加迪應(yīng)用選區(qū)激光熔化金屬3D打印技術(shù)已有多年,布加迪應(yīng)用這一技術(shù)的最終目標(biāo)不是制造汽車零部件新產(chǎn)品的原型,而是用于最終零部件的生產(chǎn)。
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解,布加迪為Chiron超級(jí)跑車重新設(shè)計(jì)了小型電機(jī)支架,這個(gè)支架中集成了冷卻水路,而這種功能集成的復(fù)雜部件,只有通過3D打印-增材制造技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)。在功能上,這款3D打印小型電機(jī)支架能夠充當(dāng)隔熱罩,顯著減少了電機(jī)傳遞的熱量。
電動(dòng)機(jī)支架集成水冷卻作為主動(dòng)隔熱罩,可顯著降低傳熱量。與其前身Veyron一樣,Chiron具有兩個(gè)獨(dú)立的水冷回路,即使在最極端的環(huán)境和運(yùn)行條件下,也能將組件和系統(tǒng)溫度保持在可接受的水平。
高溫回路用于冷卻超級(jí)跑車的1,500hp W16發(fā)動(dòng)機(jī),而低溫回路確保進(jìn)氣冷卻溫度保持適當(dāng)?shù)汀T電路的旁路流量過濾器為控制臺(tái)供電,同時(shí)將電子元件與變速箱油箱的溫度隔離。
支架的主要任務(wù)是在打開和關(guān)閉7速雙離合變速器的兩個(gè)離合器的同時(shí)接合齒輪,當(dāng)通過苛刻的操作方式駕駛車輛時(shí),電動(dòng)機(jī)和泵的控制單元的溫度可以從130℃降低到90℃,降低40℃。
這些支架是在SLM Solutions的SLM280設(shè)備上制造的。
八活塞整體式制動(dòng)鉗
布加迪在2018年初發(fā)布了其通過帶有四激光器的選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)所制造的世界首個(gè)3D打印的新型八活塞整體式制動(dòng)鉗。
迄今為止用于汽車零部件增材制造生產(chǎn)的主要材料是鋁,而布加迪新的3D打印制動(dòng)鉗由鈦制成。這款3D打印制動(dòng)鉗是布加迪與Fraunhofer IAPT(前身是Laser Zentrum Nord)和Bionic Production 公司合作實(shí)現(xiàn)的。3D打印制動(dòng)鉗能夠以375 km / h的速度應(yīng)對(duì)極強(qiáng)度、剛度和溫度要求,制動(dòng)力為1.35G,制動(dòng)盤溫度高達(dá)1,100°C。3D打印制動(dòng)鉗的抗拉強(qiáng)度為1250 N / mm2,材料密度超過99.7%。
圖片:布加迪剎車鉗測(cè)試
值得一提的是,布加迪通過粉末床激光熔融3D打印技術(shù)來制造新型八活塞整體式制動(dòng)鉗并不是僅僅用于原型,布加迪強(qiáng)調(diào)了這一創(chuàng)新的示范性作用,以及作為國(guó)際汽車行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力的作用。
圖片:布加迪剎車鉗測(cè)試
2019年年初,布加迪對(duì)這一3D打印的新型八活塞整體式制動(dòng)鉗進(jìn)行了性能測(cè)試。性能測(cè)試更是進(jìn)一步揭示了這一創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化前景,3D打印鈦制動(dòng)鉗將應(yīng)用于批量生產(chǎn)的車輛。
擾流板支架
由Fraunhofer IAPT生產(chǎn)的3D打印擾流板支架可根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)進(jìn)行高度和角度調(diào)節(jié),使布加迪的1500馬力車輛在32.6秒內(nèi)達(dá)到400公里/小時(shí)的速度,并在9秒內(nèi)恢復(fù)停止。
幫助布加迪實(shí)現(xiàn)擾流板支架重塑的另一個(gè)合作伙伴是西門子,西門子幫助布加迪優(yōu)化用于生產(chǎn)的3D打印擾流板支架設(shè)計(jì)方案,包括優(yōu)化重量和剛度,減少迭代次數(shù)。
最終優(yōu)化的3D打印擾流板支架制造材料也是鈦金屬,拉伸強(qiáng)度為1250MPa,材料密度超過99.7%,重量減少53%。
圖:布加迪的3D打印擾流板支架
差速器殼體
布加迪在早期探索金屬3D打印技術(shù)在汽車零部件重塑中的應(yīng)用時(shí),開發(fā)過一款經(jīng)過仿生力學(xué)優(yōu)化的前橋差速器殼體部件。
圖:仿生力學(xué)優(yōu)化的布加迪前橋差速器(右圖)
布加迪利用金屬3D打印進(jìn)行零部件重塑的腳步仍在前行,去年Formnext展會(huì)期間,由SLM Solutions 的金屬3D打印設(shè)備制造的布加迪 W16氣缸蓋罩在展會(huì)中亮相,目前這些部件被用于生產(chǎn)研究。未來,期待布加迪通過金屬3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多顛覆性汽車零部件的生產(chǎn)。