3D打印和發(fā)動機制造
幾乎沒有任何其他交通工具能像汽車一樣決定著我們的日常生活。實用工具、身份象征、運輸工具……它的應用范圍很廣。
但我們在這里不想談論整個汽車，而只想討論推動它的部件。它們不僅是實現(xiàn)從A地到B地的決定性部件，而且也是越來越多的批評和將汽車變成氣候改變者的原因：發(fā)動機部件。
層次的革命
3D打印的許多特殊功能之一是免工具制造。這意味著生產(chǎn)模具、模型、原型、單件或備件，而不需要耗費大量時間和成本的特殊工具的制造。
同時，3D打印為部件的優(yōu)化和進一步發(fā)展提供了前所未有的幾何自由。雖然傳統(tǒng)的制造方法只能在有限的程度上實現(xiàn)，或者根本無法實現(xiàn)，但這種設計方面在3D打印中沒有作用。由于逐層結(jié)構(gòu)，幾乎所有的幾何形狀都可以用數(shù)字和模擬方式生產(chǎn)。正是這種幾何學上的自由為汽車工業(yè)打開了新的大門，正如以下例子所說明的那樣。
來自3D打印機的賽車吸力系統(tǒng)
傳統(tǒng)上，發(fā)動機進氣系統(tǒng)位于車輛發(fā)動機組的頂部。它的工作是吸入環(huán)境空氣并將其導入發(fā)動機的氣缸。這種發(fā)動機的性能和效率在很大程度上取決于空氣充電的質(zhì)量。在這種情況下，任務是為一個8缸賽車發(fā)動機開發(fā)一個新的進氣系統(tǒng)。最初的問題在于，鑄造所需的許多底槽和所需的核心。然而，通過使用Binder Jetting 3D打印，該模具可以被分解成五個不同的部分。一個頂盒，一個底盒，只有三個核心。在測試成功后，設計被最終確定并獲得批準。今天，經(jīng)過測試的模具設計對應的是一個系列解決方案。
通過3D打印技術制造的離合器喇叭口
我真的很驚訝，這個過程是如此順利，而且最后離合器鐘的表面看起來很好。
喬治-魯?shù)婪颍斩?/span>康卡斯特
在節(jié)省時間和金錢方面，3D打印具有一些優(yōu)勢。但是，高度復雜的水套芯怎么辦？
在砂型鑄造中的水套芯是芯子設計方面的一個挑戰(zhàn)。復雜的幾何形狀和絲狀元素對于3D打印的大部分無限制的幾何自由和精度來說都不是問題。不同的幾何形狀可以在一個生產(chǎn)步驟中快速實現(xiàn)。
渦輪增壓器原型的快速制造
快速同時又環(huán)保的汽車是許多司機的夢想。帶有渦輪增壓器的現(xiàn)代內(nèi)燃機使這一夢想得到了一定程度的實現(xiàn)。它們是提高性能的關鍵，同時減少消耗，從而減少二氧化碳。雖然渦輪增壓柴油機是標準，但渦輪增壓器在汽油機中也正在經(jīng)歷其復興。其目的是制造排量更小的發(fā)動機，但增加一個渦輪增壓器。這使它們能夠提供與大排量自然吸氣發(fā)動機相同的發(fā)動機功率。功率增加的部分原因是利用廢氣能量進行多級渦輪增壓。
如果渦輪增壓器要以最大效率工作，它必須有最佳的幾何形狀。開發(fā)人員可以通過現(xiàn)代設計和模擬工具相對精確地確定形狀。但最終，由此獲得的結(jié)果必須在真實的組件上進行測試和優(yōu)化。要做到這一點，專家們需要盡可能接近批量生產(chǎn)的原型，用系列材料鑄造。
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