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      1. 2021年國際汽聯認可的3D打印金屬材料清單(轉)

        閱讀次數:882     發布時間:2021-09-03

        來源:3D打印技術參考

        公眾號ID:AMReference


        當前,國際汽聯新批準了兩種可用于2021賽季3D打印的高性能鋁合金:A6061-RAM1和A2024-RAM2。這兩種材料都具有較高的比強度,可以為汽車節省更多重量。同時還批準了其他幾種3D打印金屬材料,包括Inconel 625、鈷鉻合金以及其他牌號的鈦合金和鋼材料。

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        無法忽視3D打印技術的細分領域


        一級方程式賽車是國際汽車聯合會 (FIA) 認可的最高級別的賽車,這意味著 F1 賽車是世界上最快的公路賽道賽車,能夠達到 370 公里/小時(230 英里/小時)。要讓汽車跑得這么快,需要大量的工程設計,每個F1車隊都使用尖端技術來保持競爭力,3D打印是其中的關鍵技術之一。


        輕巧且符合空氣動力學,是達到保證速度的重要因素,這是3D 打印技術最為擅長的兩件事。工程師在火箭和戰斗機上采用 3D 打印的原因與 F1 團隊使用該技術的原因相同:減輕重量和設計自由。不僅外部零件需要符合要求以減少阻力,而且 F1 賽車對于它能實現的馬力來說顯得體型非常小,因此所有內部零件都必須占用盡可能小的空間。許多組件必須相互嵌套,并且必須設計為能夠適合任何可用空間,因此沒有比 3D 打印更好的方法來制造此類零件。

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        此外,F1車隊基本上每年都會制造新車。每年重新制造同一輛車已經非常困難,而且這涉及到研發改進、測試、檢查和練習時間。很明顯,如果車隊不依賴3D打印個性化、快速無模制造的特點,將難以實現生產零件的迭代。


        在2020賽季,阿爾法羅密歐車隊“C39”配備了143個3D打印零件,分別為58件鈦合金、19件高性能鋁合金以及66件普通鋁合金,類型涵蓋底盤插件、冷卻回路管道、安全結構、輕型整流罩以及其他車身零件等。使用3D打印生產這些零件將汽車的重量減少了至少2%,這對F1賽車的性能而言意義重大。

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        為進一步提升賽車性能,阿爾法?羅密歐進一步增加了2021賽季新款賽車C41中3D打印零件使用量,達到304個。其中AlSi10Mg、Scalmalloy超級合金、Ti64和不銹鋼零件的比例分別為40%、36%、22%和2%,這些不同材料的零件分布在賽車中的不同位置,使得C41上面的3D打印零件的總重達到14860g,相比C39的13140g稍重。

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        汽車制造商已經越來越多地將拓撲優化和衍生式設計作為開發具有最終用途應用的3D可打印部件的一種手段。


        2021賽季納斯卡杯賽,STEWART-HAAS賽車也采用3D打印減輕重量、提高性能。Stewart-Haas與Autodesk合作,成功使用Fusion 360衍生式設計軟件,使制動踏板重量減輕了32%,同時提高了剛度和整體安全性。通過雷尼紹RenAM 500Q系統3D打印,改進后的踏板已安裝在Cole Custer的 750 bhp福特野馬上。


        在去年,Fraunhofer IAPT與菲亞特合作,將其一輛跑車的12個部件整合到一個3D打印的懸架部件中,重量比原始部件減輕了36%。 

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        同樣的,保時捷還與通快和馬勒合作,為其旗艦911超級跑車3D打印了升級后的發動機活塞。使用AI主導的設計方法,制造商已經能夠將冷卻管道集成到實驗活塞的“冠部”中,一旦安裝,就可以有效地為車輛發動機增加30馬力。 


        在剎車制動方面,過去幾年已經有幾家汽車公司考慮采用3D打印制造相關部件。2019年7月,英國公司Carbon Performance使用其專有的平臺,3D打印了剎車卡鉗;此后不久,布加迪成功對其3D打印的制動卡鉗進行了成功演示。


        END


        從國際汽聯公布的3D打印金屬材料清單可以看出,有很多材料并不是當前主流使用的3D打印材料,很多屬于并未得到充分驗證的新開發材料。因此也可以看出該領域對3D打印技術以及新材料的需求程度。如文中指出,航空航天和汽車領域對3D打印技術具有共同的需求,復雜零件制造、輕量化、小批量快速生產。當一個領域深刻認識到這項技術的特點,你會認為,3D打印技術,真香。


        本文轉自3D打印技術參考

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