3D-utskriftsteknik producerar toppdelar till racerbilar

Jul 21, 2022

Vare sig det är på eller utanför banan är hastighet nyckeln till framgång, och kraften bakom det är stark teknisk design och tillverkningskapacitet. Konkurrensen hårdnar och även design och tillverkning av delar står inför enorma utmaningar. Ta turboladdaren, den primära utrustningen för hastighetsförbättring, som ett exempel. Turboladdaren i racingfältet har extremt komplexa former, geometriska egenskaper och material. Som sådan var investeringsgjutning den enda metoden som någonsin fanns tillgänglig, men dess brister och begränsningar är lika uppenbara.

Turbocharger


Racerbilen måste förbättra sin konkurrenskraft. Det måste få nyckeldelarna att uppnå högre prestanda enligt principen om enkel design, och kräver en exakt kraftbalans. Detta kräver oundvikligen frekventa designändringar och kräver därför en flexibel och effektivitet. Produktionsprocessen, som är den komplicerade investeringsgjutningsprocessen, kan inte tillfredsställas. Ju fler processer det finns, desto högre risk för fel, desto större är risken för defekter och desto längre produktionscykel. För att turboladdaren ska fungera effektivt måste den vara effektivt isolerad och den dubbelväggiga strukturen används för att bilda ett luftgap för att undvika den interna värmeöverföringen till höljet. Problemet med dubbelväggkonstruktionen är dock att den är svår att gjuta.


För att upprätthålla det ideala arbetstrycket måste vi tömma genom två wastegates. Gjutmetoden är att tillverka huvudhöljet och de två wastegates separat och sedan utföra efterföljande montering, vilket avsevärt ökar kostnaden och vikten. Motorns viktminskning är en annan utmaning, den genomsnittliga designhastigheten för bilen är mer än 200 km/h, och viktminskningen kan avsevärt förbättra prestandan. Därför bör väggtjockleken på alla delar vara så tunn som möjligt för att minska motorns vikt, men styrkan hos tunnväggiga gjutgods är otillräcklig.


Dessutom, även om gjutningsprocessen också kan bilda många komplexa inre geometriska egenskaper eller funktionella ytor, är tillverkningscykeln i grunden relativt lång. Dessutom kan vissa formgjutningar inte formas, såsom geometriska särdrag i slutna kaviteter som inte kan formas genom gjutningsmetoder, och de kan inte heller formas i efterföljande bearbetning. Därför, när vi designar turboladdaren i ett tidigt skede, kommer vi att begränsas av gjutningsprocessen.


Investeringsgjutning har många processlänkar och en lång produktionscykel, vilket gör det svårt att möta racerbilarnas snabba krav. Ytterligare förbättringar av prestanda kräver användning av mer avancerad teknik för att bilen ska kunna sätta nya varvrekord.

3D printing integrated turbocharger


Jämfört med investeringsgjutningsmetoden ger F1-racingbilsdelarna tillverkade av metall 3D-utskrift tillverkarna uppenbara fördelar i tidskostnad och tillverkningskostnad. Ett växande antal avancerade biltillverkare använder additiv tillverkning i produktionen för att snabbt och tillförlitligt uppnå sina tillverkningsmål.


Skicka förfrågan