不過隨著金屬3D打印技術(shù)的高速發(fā)展，一方面加工速度不斷獲得提升，一方面加工的質(zhì)量控制與穩(wěn)定性獲得保證，金屬3D打印技術(shù)越來越與汽車制造發(fā)生千絲萬縷的關(guān)系。

本期，通過SLM Solutions最新的配備了12臺1千瓦的激光器的SLM®3D打印設(shè)備-NXG XII 600來一起領(lǐng)略這臺設(shè)備對于推動3D打印進(jìn)入更大范圍的產(chǎn)業(yè)化所帶來的劃時代的意義。

SLM Solutions

更集成的零件

 3D打印開啟無限可能

       根據(jù)SLM Solutions，保時捷已切身體驗了NXGXII 600的強大生產(chǎn)力。關(guān)于增材制造，保時捷高級動力總成工程部則更加注重大型動力總成的應(yīng)用，如使用增材制造制造的電動發(fā)動機(jī)罩、缸體以及缸蓋等。保時捷通過創(chuàng)新的AM-增材制造設(shè)計理念完成了一款概念款的電動發(fā)動機(jī)罩開發(fā)，并通過SLMSolutions的最新設(shè)備NXGXII 600實現(xiàn)了整體打印。針對這個零件，保時捷制定了嚴(yán)苛的要求：需要承載800伏特的永磁電機(jī)并穩(wěn)定輸出高達(dá)205千瓦（280馬力）的工作電壓。同時，下游的兩級變速器需要集成到同一個發(fā)動機(jī)罩下，并為驅(qū)動車輪提供高達(dá)2100牛米的扭矩。整個電動發(fā)動機(jī)外殼采用高度集成的方式設(shè)計，最終將應(yīng)用于一款跑車的前軸上。

     3D打印-增材制造的所有優(yōu)點都在這個發(fā)動機(jī)罩上得到了體現(xiàn)，點陣結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化實現(xiàn)了減重，冷卻流道也實現(xiàn)了功能集成，同時還省去了零部件的裝配時間，且相比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的零件而言，該發(fā)動機(jī)罩的硬度也得到了提升，零件質(zhì)量得到了提高。

保時捷通過SLMSolutions的最新設(shè)備NXGXII 600開發(fā)電動發(fā)動機(jī)罩，成型時間僅21小時。SLM Solutions

      NXGXII 600配備有12個可搭接的1000W激光器，成型尺寸為600x600x600mm，可實現(xiàn)120μm或更高層厚的大體積零部件打印。通過可調(diào)節(jié)光斑、雙向鋪粉、激光工作量平衡以及優(yōu)化的風(fēng)場系統(tǒng)進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，并在封閉環(huán)境中最大程度地保護(hù)操作人員，保障操作的安全性。

      根據(jù)保時捷動力系統(tǒng)開發(fā)工程師Falk Heilfort，這種新的制造技術(shù)從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性上都很吸引保時捷。不論是原型開發(fā)還是定制或小批量生產(chǎn)，都能找到這項技術(shù)的應(yīng)用方向，尤其是在賽車運動以及經(jīng)典備件方面，優(yōu)勢將更加明顯。電動發(fā)動機(jī)罩的尺寸為590x560x367mm，使用NXGXII 600僅用21小時即可完成打印。

l 內(nèi)容來源：SLM Solutions

      如KK在《新經(jīng)濟(jì)新規(guī)則》中指出的，在新經(jīng)濟(jì)波濤洶涌，快速變化的環(huán)境中，只有反應(yīng)敏捷、順應(yīng)變化、行動快速的公司才能成功。快速走向新路途解決一半問題，快速放棄舊成功解決另外重要的一半。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，保時捷正在通過金屬3D打印開發(fā)新型電子驅(qū)動動力總成的新應(yīng)用。

      保時捷工程部門一直在研究如何在其電子驅(qū)動動力系統(tǒng)中實施新材料。采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)結(jié)合GKN的材料，保時捷實現(xiàn)了差速器的獨特設(shè)計（包括齒圈），通過這種齒輪減重和剛性形狀的組合，實現(xiàn)了更高效的傳動。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，在這方面，保時捷與GKN合作，GKN根據(jù)粉末床金屬熔融（PBF) 增材制造的特點，針對更高的設(shè)計自由度、更高效、更集成的動力系統(tǒng)開發(fā)了特定的鋼材料，這種鋼材料能夠承受高磨損和負(fù)載，并結(jié)合3D打印所實現(xiàn)的功能集成進(jìn)一步減輕重量。

       而2020年中，保時捷還揭示了其高應(yīng)力驅(qū)動部件里程碑式的增材制造應(yīng)用-通過粉末床選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)為911 GT2 RS雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的活塞。在這一應(yīng)用中，通過面向增材制造的設(shè)計實現(xiàn)輕量化不是唯一的目的，保時捷還通過優(yōu)化活塞的設(shè)計使發(fā)動機(jī)獲得更強動力與更高效率。

保時捷3D打印活塞。保時捷

      3D打印活塞開發(fā)團(tuán)隊引入了內(nèi)部冷卻管道的設(shè)計，流經(jīng)管道的冷卻油有助于在將活塞密封至氣缸的活塞環(huán)后的關(guān)鍵區(qū)域，并將活塞溫度降低20攝氏度。活塞中集成的微小3D打印噴油嘴為管道供油。這種復(fù)雜的噴油嘴也是無法使用傳統(tǒng)技術(shù)制造的。開發(fā)團(tuán)隊通過軟件實現(xiàn)的“仿生”設(shè)計來增強強度，活塞的橫截面看起來與生物肌肉、筋骨等自然界形成的結(jié)構(gòu)非常相似。

      在適應(yīng)快速變化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢中，以開放、與時俱進(jìn)的思維眼光來對待新技術(shù)的發(fā)展是每家企業(yè)必備的能力。而關(guān)于新一代的金屬3D打印技術(shù)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)入批量化生產(chǎn)？怎樣才能實現(xiàn)工業(yè)化的飛躍？我們將保持持續(xù)關(guān)注。

(責(zé)任編輯：admin)

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