3D打印模具用于復雜汽車零件及葉輪零件的制造(2)
道路上滿是司機,他們喜歡享受暢馳的感覺,但車量的排放需要對環境也是友好的。奧托循環(Otto-cycle)發動機通常具有排氣再循環(EGR),其中排氣被引導返回至進氣歧管以便尤其是減小汽缸中的溫度峰值,以此方式實現減少或限制氮氧化物的排放。Otto發動機配備的渦輪增壓器正在經歷一個復興。這里的核心理念是排量較小的發動機配備一個特別的渦輪增壓器。這使他們能夠相得益彰,達到最佳輸出功率與熱效率的匹配。
為了達到最大的效率,渦輪增壓器必須具有完美的幾何形狀。通過仿真軟件,設計人員能夠獲得最佳的精度要求。然而,在實際的制造過程中,總是會涉及到不斷的測試及完善。因此,要減少來來回回返工的必要,接近標準的成型的工藝是必須的。
voxeljet維捷將兩部分零件組合在一起,通過3D打印PMMA材料來制造這個尺寸為258 x 193 x 160 mm的精密模具,最終制造出來的模具重量為0.5kg,從而滿足了近凈型的復雜形狀渦輪增壓器鑄造要求。
進氣歧管位于節氣門與引擎進氣門之間,之所以稱為歧管,是因為空氣進入節氣門后,經過歧管緩沖統后,空氣流道就在此分歧了。進氣歧管必須將空氣、燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個氣缸,為此進氣歧管內氣體流道的長度應盡可能相等。為了減小氣體流動阻力,提高進氣能力,進氣歧管的內壁應該光滑。
賽車的進氣歧管具有許多干涉部位,這對于砂型鑄造和后期的機加工都提出了許多挑戰。為了滿足復雜性的精確要求,voxeljet維捷將這一854 x 606 x 212 mm 大小的進氣歧管模型拆分成4塊來進行砂模打印,在隨后的組裝過程中,沒有發生變形問題。
整個的砂型重約208kg打印時間為15個小時,鑄造完成的鋁制進氣歧管重約408 kg。
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