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汽车 3D 打印中的“推进科学”

2022-04-12 13:55:35

汽车行业中3D打印的应用越来越普及。从一级方程式赛车上的零件到大规模生产线上的工装夹具,从各种零部件的原型到各种终端使用的零部件。

因此,去年3D Systems的新任CEO杰夫格雷夫斯上任后,他们选择运输和赛车作为重点应用领域。

“交通和赛车运动从一开始就是3D Systems的重点业务,”3D Systems交通和赛车运动部门负责人Kevin Baughey说道,“分析当前的行业应用和挑战,出现了两个关键领域。一是现有用例中的生产力和效率,另一个是围绕推进科学。”

Baughey 解释说:“我们在这些领域寻找的人实际上是在研究解决问题的基础科学和工程。这在一级方程式赛车中非常典型,因为它们处于先进的边缘,但我们也在消费者方面看到。鉴于电动汽车和混合动力车以及所有先进推进系统的普及市场。”

在金属方面,Baughey 指出了热力学和流体管理应用,在这些应用中,增材制造提供的设计自由允许更有效地封装热交换器和液压蓄能器等组件。还有一些金属结构应用,通常以减轻重量和保持质量为目标。但是,正如 Baughey 所解释的,这背后的原因要复杂得多。

“当您查看其背后的科学时,就会发现静态力和动态力都受到管理,”Baughey 详细说明。“在许多情况下,轻量化是您正在实现的目标,但了解为什么要实现轻量化很重要。有时它比单纯的轻量化更重要的是质量管理。有时是“我们可以在某些区域降低重心或转移重心并利用吗?” 另一件事是它的惯性。许多添加剂被应用于动态旋转或前后移动的质量运动组件,并消除惯性,消除所有效率损失,以及耐用性。关键在于不仅仅关注轻量化的典型术语,而是着眼于用于解决问题的基础科学。”

由于动力传动系统、自动驾驶和电动汽车的创新,汽车行业正在不断发展。正因为如此,Baughey 说车辆的基本架构现在也面临着挑战。与其像往常一样做事“从根本上说,我们并不是经常翻出一张白纸,”Baughey 回忆起他过去在系统工程和车辆项目管理方面的工作经验。),现在是关于“深入数学”以了解行业正试图解决的问题,这不仅适用于先进的赛车运动应用,而且也逐渐渗透到消费领域。

“坦率地说,如果这个行业没有被自动驾驶和电动汽车等颠覆,它可能不会像现在这样快速发展并进入消费者领域,”Baughey 补充道。

最近的材料发展也推动了更先进的应用。在金属方面,一种新认证的 Scalmalloy高强度铝合金专为轻量化、承重结构部件而设计,包括悬架和能量和流体管理部件,而经过认证的 M789 则为制造更高保真度和更薄的汽车部件开辟了可能性壁,如随形冷却的模具嵌件、轮胎胎面模具、传动系统零件和车轴部件。不仅仅是金属,TOYOTA Gazoo Racing采用了最近添加的Accura AMX Rigid Black SLA 树脂 制造持久耐用的聚合物生产部件,而 Baughey 还指出了一些不太明显的机会,即利用 3D Systems 透明树脂制造汽车内饰部件,例如复杂的结构以通过车辆管道照明。

Baughey 补充道:“材料的一些进步确实让它们从传统的原型使用材料中脱颖而出,真正进入了汽车生命周期的未来。”

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