豪華汽車(chē)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(chē)零部件新產(chǎn)品的原型，而是用于最終零部件的生產(chǎn)。

迄今，布加迪已經(jīng)開(kāi)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。

那么，與傳統(tǒng)技術(shù)制造的零部件相比，布加迪開(kāi)發(fā)的3D打印零部件有什么特殊之處？ 布加迪怎樣發(fā)揮3D打印技術(shù)在產(chǎn)品重塑方面的價(jià)值？本期，就讓我們通過(guò)布加迪開(kāi)發(fā)的幾款金屬3D打印汽車(chē)零部件，來(lái)感受這一頂級(jí)汽車(chē)制造商應(yīng)用金屬3D打印技術(shù)背后的邏輯。

圖：布加迪Chiron

重塑產(chǎn)品 提升性能

 鈦制動(dòng)鉗

布加迪在2018年初發(fā)布了其通過(guò)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(chē)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。

值得一提的是，布加迪通過(guò)粉末床激光熔融3D打印技術(shù)來(lái)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(chē)行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力的作用。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(chē)輛。

圖：布加迪的3D打印鈦制動(dòng)鉗

布加迪新技術(shù)負(fù)責(zé)人FrankG?tzke 表示，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(pán)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(guò)99.7％。

 輕量化擾流板支架

布加迪還進(jìn)行了主動(dòng)擾流板支架的重新設(shè)計(jì)，并通過(guò)選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)進(jìn)行制造。

圖：布加迪的3D打印擾流板支架

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(chē)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(mén)子，西門(mén)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(guò)99.7％，重量減少53％。

 集成水冷的小型電機(jī)支架

布加迪為Chiron超級(jí)跑車(chē)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(guò)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。

圖：布加迪3D打印電機(jī)支架，集成了冷卻通道

自第一款布加迪 Chiron發(fā)布以來(lái)，這款創(chuàng)新的3D打印小型電機(jī)支架已安裝在該系列的所有車(chē)輛中，打印材料為AlSi10Mg（鑄造鋁合金）。

與其前代跑車(chē)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(chē)的1,500hp W16發(fā)動(dòng)機(jī)，而低溫回路確保進(jìn)氣冷卻溫度保持在適當(dāng)?shù)偷乃健T電路的旁路流量過(guò)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。

3D打印電機(jī)支架的主要作用是在打開(kāi)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(guò)苛刻的操作過(guò)程行駛車(chē)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℃。

 仿生優(yōu)化的前橋差速器殼體

布加迪在早期探索金屬3D打印技術(shù)在汽車(chē)零部件重塑中的應(yīng)用時(shí)，開(kāi)發(fā)過(guò)一款經(jīng)過(guò)仿生優(yōu)化的前橋差速器殼體部件。

圖：仿生優(yōu)化前后的布加迪前橋差速器

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(lái)，期待布加迪通過(guò)金屬3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多顛覆性汽車(chē)零部件的生產(chǎn)。