高端賽車BAC Mono 中的定制零件與輕量化元素
570千克的重量, 40個3D打印定制部件，創成式設計創建的輕量化輪轂，石墨烯增強碳纖維材料制造的覆蓋件…..這一切讓BAC Mono 輕型賽車看起與眾不同。
可在城市道路上行駛的輕型賽車BAC Mono。來源：Autodesk
個性化與輕量化
BAC Mono是一款輕型賽車，由于能夠滿足對行人和安全保護的法律要求，也可以在城市街道上行駛。BAC Mono 配有4缸2.3升渦輪增壓發動機，可提供332馬力的動力，雖然馬力并不是特別強大，但受益于輕盈的車身重量，僅需2.6秒即可將速度從零加到60英里/小時，最大速度達170英里/小時。
每輛BAC Mono的成本25萬美元，而由于成本高、制造數量少，3D打印技術成為部分零部件制造的合理方式。新型BAC Mono約有40個部件是3D打印技術制造的，包括前燈、后視鏡、后燈罩等。
BAC Mono的制造商屬于專門從事定制車輛的小型汽車制造企業，有的零件每年僅需要生產30-50個，并且車輛中還有一些零部件是為客戶專屬定制的，例如方向盤、腳踏板等。而3D打印技術為這種小批量或高端定制的需求，提供了一種經濟、快速的制造方式。
除此之外，創成式設計技術使得零部件實現個性化定制設計變得更加容易，創成式設計與3D打印可以相互增強，兩種技術的結合，將能夠制造出比傳統設計更為復雜的零部件。不過有意思的是，通常那些通過創成式設計自動生成的“驚艷”設計作品，其復雜形狀幾乎只有對復雜性不敏感的3D打印技術才能制造出來，但在BAC Mono 汽車零部件的設計中，設計師們考慮了制造的經濟性，因此通過該技術設計了可機械加工的零部件，例如汽車輪轂。在設計中使用的軟件為Autodesk Fusion 360。
創成式設計生成的輕量化輪轂，加工方式：機械加工。來源：Autodesk
BAC Mono的輪轂屬于需要批量生產的產品，因此采用更成熟的傳統工藝，可帶來成本上的優勢。設計師設計時施加了限制條件，得到了適合5軸CNC銑床加工的輪轂，但是創成式設計生成的鋁合金輪轂，比標準輪轂的重量減輕了35％，每個輪轂僅2.2公斤。BAC 希望通過創成式設計技術，在汽車零部件輕量化設計方面做出更多創新，下一步的實現方向是懸架系統和底盤部件，但并未透露是否將3D打印作為這些零部件的制造技術。
Review
BAC 聯合創始人兼設計總監伊恩·布里格斯（Ian Briggs）表示，如果不給創成式設計任何限制條件，那么最終只能得到適合3D打印制造的結構。但考慮到制造的經濟性，創成式設計生成的設計結果就需要向適合傳統制造技術的方向進行折衷。在本文的案例中，BAC MONO 的輪轂是通過創成式設計生成并通過傳統機械加工技術制造的。然而即使是3D打印的零部件，一旦放到整個制造工藝中進行全盤考量，也需要在最初設計時就考慮到打印之后的后處理工藝，尤其當金屬3D打印零件還需要進行機械加工時，3D打印技術與傳統制造技術的銜接與設計折衷，是一個無法避免的話題。
針對這個問題，歐特克已發布的Fusion 360 軟件2.5軸*版本提供了一種解決方案，該軟件主要用于生成突破銑削約束的3D打印設計，使用戶能夠將3D打印與傳統的CNC銑削實現更好的結合，這些設計打破了我們對創成式設計所熟悉的“仿生學外形”，而是外形上看上去更接近傳統的設計。增材制造-3D打印和3軸以及5軸銑削加工之間具有各自的特點，這些特點使得這兩者之間似乎隔了難以逾越的“鴻溝”，而2.5軸版本使得任何擁有數控銑床的人都可以使用這種“折衷”的設計來進行加工。在3D科學谷看來，這種方式，以智能化的設計手段，打通了3D打印技術與后續機械加工工藝銜接的“最后一公里” 。
(責任編輯：admin)
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