EOS P380在汽车行业中的应用 - 文章

EOS P380在汽车行业中的应用

作者：上海托能斯信息技术有限公司

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通过使用激光烧结钛、铬镍铁合金和铝粉塑料混合材料，将Formula Student 赛车的重量削减10%。

运用于赛车中的AM技术 AM BOOSTER FOR RACE CAR PROJECT

添加制造（AM）技术是华威大学Formula Student项目的核心，用来减少关键部件的重量。其中，激光烧结机和粉末的制造商EOS起到了很大作用；几年前，华威大学采购了该公司的EOSINT P 380,用来在短时间内生产出最好的塑料部件。去年EOS第一次作为华威大学的技术合作伙伴，为其制造和供应激光金属烧结部件，在该项目中发挥了更大的作用。另外，华威大学还幸运地拥有了WMG学院（以前称之为华威大学制造工程学院），WMG学院的国际制造中心内安装有EOS塑料加工机。

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华威大学负责设计和制造
Formula Student 2010大赛赛车的大学生团队及首席助教Steve Maggs博士（后排右三）。David Cooper (前排右二)

首席助教Steven Maggs博士说：“有了钛合金、铬镍铁合金和铝粉塑料混合材料制造的激光烧结部件，去年团队成功的将（加满油的）赛车重量降至192Kg，比之前的重量轻了22Kg。AM的主要优势在于，在制造工艺后期，每个部件的重量都能达到最小且所有零件都能很快被制造出来。” “该技术非常适用于并行工程，这对我们的学生非常重要，因为每个项目时间相对较短，从十月到次年七月。如果为了赶在赛车比赛之前匆匆忙忙地制造零件，肯定会增加不必要的车重。然而，利用逐层制造的灵活性，这些不必要的重量是可以避免的。与2009年的车型相比，通过采用AM技术，去年的赛车降低了三个主要区域部件的重量。用钛合金和碳纤维取代了硬化钢来制造驱动两个前轮的半轴；用铬镍铁合金取代钢铁来制造排气集管；用激光烧结铝粉—─一种填充铝的聚酰胺12粉末取代铸造或预制工艺来制造感应系统。

驱动轴

半轴生产一直令人头疼，因为在制造后期才能最终确定设计方案。原先在制造过程中是在直径约为20mm的硬化钢条两端上刻出卡簧槽和键槽，使之与常速（CV）的万向节相啮合。而在2010年的赛车中，采用的是由带有整体龙骨的末端件组成的轴，材料为激光烧结EOS钛64合金。Crompton Technology Group公司制造的长纤维缠绕的碳纤维空心轴保证其两端直径可达30mm。

排气集管

经激光烧结，EOS铬镍铁合金718粉末可用来制造排气集管。排气集管作为排气系统内的第一阶段必须经受得住高温和强振。之前通过在心轴上弯曲管状型钢，再将其焊接在一起来制作该零件。但是后者的构造要求固定壁厚。多亏了Altair Engineering 公司的HyperWorks建模、分析和模拟软件的应用，铬镍铁合金集管的断面厚度从0.5mm到5.0mm不等。这可减少集管中材料的用量，在保持性能的同时削减40%的重量。

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EOS根据CAD模型使用AM技术生产的铬镍铁合金排气集管，以及右侧：WMG/IMC为EOSINT P 380制造的最初塑料密合度测试零件。

感应系统及其他铝粉塑料混合材料零件

在Formula Student项目早期，很难将赛车感应系统的形状和长度优化至最佳，因此只能在最后一刻才最终确定设计方案。根据去年的大学记载，通风室和入口转轮由WMG的EOSINT P 380内的铝粉塑料混合材料快速制造而成。

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文章内容仅供参考 (投稿) (8/10/2012)


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