 借力雷尼紹金屬增材制造技術(shù)，來(lái)自澳大利亞墨爾本斯威本理工大學(xué)的學(xué)生賽車團(tuán)隊(duì)在澳大利亞大學(xué)生方程式錦標(biāo)賽(Formula SAE) 中取得了該校自參賽以來(lái)的最好成績(jī)。 Formula SAE由國(guó)際汽車工程師協(xié)會(huì)澳大利亞分會(huì)主辦，要求參賽的大學(xué)生團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)制造一輛單座賽車的原型，將它交付給賽事組織者虛構(gòu)的一家制造公司進(jìn)行評(píng)估。這些賽車將參加一系列賽道測(cè)試。此外，還將根據(jù)賽車的工程設(shè)計(jì)、駕駛經(jīng)濟(jì)性，以及各個(gè)團(tuán)隊(duì)的市場(chǎng)營(yíng)銷策略來(lái)評(píng)判各支車隊(duì)的成績(jī)。 挑戰(zhàn) 在比賽中使用電動(dòng)汽車與燃油汽車競(jìng)賽，面臨的最關(guān)鍵問(wèn)題是電池重量。賽車上所有其他組件的重量必須降至最低，才能確保其速度優(yōu)勢(shì)。 斯威本理工大學(xué)的賽車團(tuán)隊(duì)由來(lái)自工程、設(shè)計(jì)和商業(yè)管理專業(yè)的學(xué)生組成。該團(tuán)隊(duì)對(duì)賽車在各種競(jìng)賽項(xiàng)目下消耗的能源進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。得到的結(jié)果之一是，在加速和制動(dòng)過(guò)程中，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量消耗的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期。 團(tuán)隊(duì)動(dòng)力總成部門的負(fù)責(zé)人Ryan Wise臨時(shí)受命，研究減少車輪重量的方法，降低它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。此外，隨著車輪重量的減輕，車輛的加速和制動(dòng)性能會(huì)得到改善，同時(shí)懸架的響應(yīng)速度也會(huì)提高。
解決方案  Ryan找到了雷尼紹澳大利亞子公司，并帶著2015年參賽賽車的一個(gè)車輪，該車輪的輪轂蓋采用鋁合金制成，輪箍也由鑄鋁材料打造。Ryan進(jìn)行幾次迭代設(shè)計(jì)，使用增材制造技術(shù)制成體積更小的鈦合金輪轂蓋，用以替換鋁制輪轂蓋。 3D打印輪轂蓋 新設(shè)計(jì)還使用碳纖維輪箍代替了鋁制輪箍，最大限度減輕重量。雷尼紹工作人員為Ryan提供了符合增材制造特性的設(shè)計(jì)優(yōu)化指導(dǎo)，結(jié)果讓每一位團(tuán)隊(duì)成員都感到滿意。
“傳統(tǒng)制造方法設(shè)計(jì)零件時(shí)，我必須要對(duì)加工時(shí)所用刀具的尺寸和形狀了如指掌，對(duì)一些特殊的設(shè)計(jì)特征，還要考慮額外增加加工時(shí)間?，F(xiàn)在，利用3D打印技術(shù)制造輪轂蓋，可以隨意增加任何想要的細(xì)節(jié)特征，而且加工時(shí)間保持不變— 對(duì)于傳統(tǒng)加工方法而言，難以想象?！?/span> 整個(gè)鈦合金輪胎套件的設(shè)計(jì)主旨是盡可能減少相關(guān)組件的后處理工作量。完成增材制造加工后，Ryan首先將零件連同加工托盤一起放入真空爐內(nèi)進(jìn)行處理，以釋放累積的應(yīng)力，然后使用電火花線切割工藝將零件從托盤上取下，最后對(duì)其表面進(jìn)行噴砂。 結(jié)果 “部件的打印過(guò)程輕松簡(jiǎn)單，制造速度比我們制造上一組鋁制輪轂蓋要快得多。部件的高光潔度表面令我驚訝不已，無(wú)需再進(jìn)行任何精加工。” “有些人看到這么薄的輪轂蓋肯定會(huì)有所質(zhì)疑，”Ryan補(bǔ)充，“我承認(rèn)，當(dāng)看到我們旁邊的車隊(duì)在比賽中報(bào)廢一個(gè)輪轂蓋后，我也曾感到擔(dān)心。但最后的賽道成績(jī)證明我們的輪轂蓋非常堅(jiān)固。這要感謝雷尼紹，幫助我們制造出符合性能要求的部件?！?/span> “我已記不清到底有多少人來(lái)過(guò)我們的維修站了，他們就是為了看看我們的新車輪，”他說(shuō)道，“這些車輪給所有人都留下了深刻的印象，而且在比賽中從未出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題。” |
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