3D prentaðir bílahlutar spanna mörg ökutækiskerfi - aflrás, hemlun, yfirbygging og innrétting - og innihalda eftirfarandi gerðir:
Bremsuklossar: Þrívíddarprentun gerir kleift að framleiða eitt-stykki bremsuklossa, sem útilokar þörfina á að setja saman marga íhluti. Þessi framleiðsluaðferð einfaldar framleiðsluferlið en bætir styrk og nákvæmni, dregur úr villum sem geta komið fram í hefðbundinni samsetningu.
Vélarhausar: Hefðbundnir strokkhausar eru settir saman úr mörgum steyptum hlutum, en þrívíddarprentun getur framleitt heilan strokkhaus í einni byggingu. Þessi-hönnun í einu lagi bætir ekki aðeins styrkleika burðarvirkisins heldur hámarkar einnig innri kælivökva- og loftflæðisrásir, sem eykur hitauppstreymi vélarinnar og heildarafköst.
Framljósahús: Þrívíddarprentun styður framleiðslu flókinna rúmfræði, sem gerir hönnuðum kleift að prenta framljósahús með áberandi, persónulegum formum. Það getur náð bognum flötum, holóttum-mynstri og öðrum myndum sem erfitt er að framleiða með hefðbundnum ferlum - á sama tíma og það uppfyllir kröfur um sjónafköst.
Innri hlutar: Þetta felur í sér stýrishjól, mælaborð, hurðarhandföng og svipaða íhluti. 3D prentun gerir sérsniðna framleiðslu sem byggist á óskum ökumanns -, til dæmis að stilla efnisþéttleika eða yfirborðsáferð til að fínstilla-tilfinning, eða setja inn sérsniðin lógó eða mynstur til að gera innréttinguna meira áberandi.
Uppbygging sætis: Byggt á vinnuvistfræðilegum gögnum getur þrívíddarprentun framleitt sætisgrind sem er sérsniðin að líkamsformi ökumanns. Með því að hámarka holur mannvirki og dreifingu stuðningspunkta er hægt að draga úr þyngd en viðhalda styrkleika, auka þægindi á löngum akstri.
Hjól: Þrívíddarprentuð hjól nota staðfræði-bjartsýni til að ná jafnvægi milli léttrar þyngdar og mikils styrks. Lífræn-uppbygging - eins og hunangsseimur eða grindarmynstur - draga úr efnisnotkun á sama tíma og þau bæta höggþol, sem eykur óbeint eldsneytissparnað.
Útblásturskerfi: Hefðbundin útblástursrör krefjast þess að sjóða marga hluta saman á meðan þrívíddarprentun getur framleitt flókna -flæðisleiðarfræði í einni byggingu. Fínstilling á pípuþvermálsbreytingum og beygjuhornum dregur úr bakþrýstingi útblásturs og bætir vélarafl - sem er sérstaklega dýrmætt fyrir há-afkastamikil farartæki.
Bremsudiska: 3D prentun getur sérsniðið efni og uppbyggingu bremsudiska að þörfum tiltekins ökutækis. Efnishönnun - sem er flokkuð, til dæmis, hátt-kolefnisyfirborðslag yfir harðari málmkjarna - bætir slitþol á núningsyfirborðinu á sama tíma og það bætir almennt brotþol, lengir endingartíma bremsudisksins.
HVAC loftræstir: Þrívíddarprentun getur framleitt loftop með flóknum loftflæðis-stýrihreyfingum, með því að nota vökvafræðilega eftirlíkingu til að hámarka vinkahorn og bil fyrir nákvæmari loftflæðisstýringu - til dæmis, forðast loft sem blæs beint á andlit farþega eða bæta þokuþægindi í farþegarými, sem bætir heildarþægindi í farþegarými.
Byggingarhlutar yfirbyggingar: Þetta felur í sér mikilvæga hluta eins og A-stólpa, B-súlur og árekstursstangir. 3D prentun notar léttar málmblöndur (eins og ál-litíum og títan málmblöndur) ásamt grindarbyggingu til að draga úr líkamsþyngd en viðhalda akstursöryggi, sem hjálpar til við að auka akstursöryggi.
Samantekt á tæknilegum kostum: 3D prentun ýtir undir bílahluti í átt að meiri sérstillingu, léttari þyngd og hagnýtri samþættingu, þökk sé þremur kjarnastyrkleikum - efnissveigjanleika (stuðningsmálma, fjölliður og samsett efni), hönnunarfrelsi (flókin mannvirki án þess að þurfa verkfæri) og framleiðsluhagkvæmni (hröð endurtekning og lítil-framleiðsla). Eftir því sem tækni eins og fjöl-þrívíddarprentun úr málmi leysir og samfelld kolefnis-samsett trefjaprentun heldur áfram að þroskast mun úrval bílaforrita halda áfram að stækka.
Aflrás: Bætir heildarafköst frá strokkablokk til útblásturs
Verðmæti eins-eins strokkahausaframleiðslu
Strokkhaus hreyfilsins er einn af kjarnahlutunum sem ákvarða afköst vélarinnar, sem inniheldur flókið net kælivökvarása, olíuganga og inntaks/útblástursflæðisleiða. Hefðbundin steypa krefst venjulega að strokka hausinn sé skipt í marga steypta hluta og síðan sameinuð með boltum eða suðu - sem skapar hættu á samsetningarvillum og takmarkar hönnunarfrelsi fyrir innri flæðisleiðir. 3D prentun getur framleitt allt strokkahausinn sem eina, heila byggingu í einni byggingu. Verkfræðingar öðlast frelsi á hönnunarstigi til að hámarka lögun kælivökvarása og inntaks-/útblástursganga, draga úr flæðismótstöðu og bæta bæði hitaleiðni hreyfilsins og brennsluvirkni. Þessi ávinningur er sérstaklega áberandi fyrir kappaksturs- og-afkastamikil farartæki.
Hagræðing útblástursflæðisleiða
Hönnun útblástursröra hefur bein áhrif á skilvirkni útblásturs og aflgjafa. Hefðbundin útblástursframleiðsla byggir á því að suða saman marga pípuhluta og soðnu samskeytin hafa tilhneigingu til að skapa ókyrrð sem eykur útblástursviðnám. 3D prentun getur hannað eins-útblástursflæðisbraut með mismunandi þvermál og sveigju beint á grundvelli eiginleika útblásturspúls hreyfilsins, sem dregur úr óróa sem veldur suðu. Þessi tegund af fínstilltri -flæðis-brautarhönnun hentar sérstaklega vel- fyrir kappakstur, stilltum farartækjum og afkastamiklum{-sportbílum, sem skilar skilvirkari afköstum útblásturs í þröngu umbúðarými.
Létt efni í aflrásarforritum
Efnisval er mikilvægt þegar þrívíddarprentun aflrásarhluta er prentuð. Algeng málmprentunarefni í dag eru álblöndur, títan málmblöndur og há-ofurblendi - sem öll viðhalda styrkleika og hitaþol á sama tíma og þau draga úr þyngd hluta í raun. Léttari aflrásaríhlutir bæta hröðunarafköst ökutækis og geta einnig óbeint bætt eldsneytissparnað eða aukið drægni rafbíls.
Hemlakerfi: jafnvægisöryggi og þyngdarminnkun
Kosturinn við framleiðslu á eins-bremsuhylki
Sem einn af kjarnahleðslu-hlutunum í hemlakerfinu krefjast bremsuklossar afar mikils styrkleika og víddarnákvæmni. Hefðbundnir bremsuklossar eru venjulega settir saman úr mörgum hlutum sem eru boltaðir saman og samsetningarvillur geta leitt til ójafnrar dreifingar á hemlunarkrafti. Eina-byggingin sem gerð er möguleg með þrívíddarprentun útilokar fjöl-samsetningarskrefið að öllu leyti - og bætir ekki aðeins stífleika burðarvirkisins í heild, heldur gerir verkfræðingum einnig kleift að beita svæðisfræði fínstillingu á hönnunarstiginu, fjarlægja óþarfa efni á sama tíma og styrkur er varðveittur til að draga úr þyngd.
Efnishönnun í flokki fyrir bremsudiska
Hemladiskar verða fyrir verulegu hitaálagi vegna núnings-varma sem myndast við notkun og þurfa einnig góða brotseigu. Með því að nota efnishönnunaraðferð þrívíddarprentunar er hægt að prenta-slitþolið, hita-há-kolefnislag á yfirborð disksins, með harðara málmlagi að neðan sem þjónar sem burðarvirki. Þessi „harða að utan, harðgerð að innan“ samsett hönnun viðheldur frábæru slitþoli á núningsyfirborðinu á sama tíma og hún bætir almennt brotþol - sem lengir endingartíma bremsuskífunnar og lækkar-langtíma skipti- og viðhaldskostnað.
Líkamsbygging: Jafnvægi á léttu þyngd og árekstursöryggi
Grindahönnun í helstu byggingarhlutum
A-stoðir, B-súlur og árekstrarstöng gegna allir mikilvægu hlutverki í árekstraröryggi, á sama tíma og þeir eru einnig stórir þátttakendur í heildarþyngd ökutækis. 3D prentun gerir verkfræðingum kleift að hanna flóknar grindarbyggingar innan þessara íhluta, með því að byggja á -innblásnum meginreglum sem líkja eftir náttúrulegum sterkum, léttum byggingum eins og {4} og draga úr hunangi á sama tíma og {4}. varðveita orku-gleypni sem þarf fyrir slysaöryggi.
Að velja létt álefni
Ál-litíum og títan málmblöndur eru meðal algengustu léttu efna sem notuð eru í 3D-prentuðum burðarhlutum bíla. Ál-litíumblendi býður upp á lágan þéttleika og góðan þreytustyrk, sem gerir það vel-hentugt fyrir þyngd-viðkvæm byggingarsvæði, á meðan títanál er verðlaunað fyrir framúrskarandi styrkleika-til-þyngdarhlutfalls og tæringarþols, sem oft er notað í mikilvægu álagi-þar sem öryggiskröfur eru sérstaklega miklar. Þessi efni gera yfirbyggingunni kleift að viðhalda öryggisafköstum á sama tíma og hún nær minni eiginþyngd, bætir óbeint aksturssvið rafbíla eða eldsneytisnýtingu gasbíls.
Að utan og innan: Nýir möguleikar á sérstillingu
Að ná flóknum lögun aðalljósahúss
Aðalljós eru einn af sjónrænt áberandi þáttum ytri hönnunar ökutækis og hönnuðir vilja oft einstök bogadregin form og útholuð -mynstur til að styrkja vörumerkjaeinkenni. Hefðbundin sprautumótun eða deyja-steypuferli eru oft takmörkuð við að framleiða flókna rúmfræði af þessu tagi vegna erfiðleika og kostnaðar við verkfæri. 3D prentun er ekki takmörkuð af mótum - hún getur prentað flókna bogadregna fleti og holar byggingar beint úr hönnunarskrá, en uppfyllir samt sem áður kröfur um sjónræna frammistöðu hönnuði miklu frelsi, sem gefur hönnuði miklu frelsi.
Aðlaga tilfinningu og virkni í innri hlutum
Stýri, mælaborð, hurðarhandföng og svipaðir innréttingar eru þeir íhlutir sem ökumenn og farþegar hafa oftast samskipti við og snertitilfinning þeirra hefur bein áhrif á hversu hágæða og þægilegt ökutæki líður. 3D prentun getur fínstillt- þessa áþreifanlegu upplifun með því að stilla efnisþéttleika, yfirborðsáferð og jafnvel staðbundna mýktardreifingu. Það er líka hægt að fella sérsniðin lógó eða mynstur inn í innri hluta, sem uppfyllir aðgreiningarþarfir hágæða eða takmarkaðrar-útgáfu bíla.
Vistvæn hagræðing sætisbygginga
Sæti eru lykilatriði í-akstursþægindum. Með því að safna vinnuvistfræðilegum gögnum um tiltekinn ökumann getur þrívíddarprentun framleitt sætisgrind sem er sniðin að þeirri líkamsform. Hagræðing á innri holu uppbyggingu og dreifingu stuðningspunkta dregur úr heildarþyngd sætis á sama tíma og stuðningur og þægindi púða og bakstoðar bætast - og draga úr þreytu á löngum akstri.
Nákvæm loftflæðisstýring í loftræstingarloftum
Lögun og horn vængja inni í loftræstingaropum ökutækis ákvarðar beint hvernig loftstreymi dreifist og hversu þægilegt það er. Eftir að hafa fínstillt innri hjólabyggingu með því að nota vökvavirknihermunarhugbúnað getur þrívíddarprentun endurskapað nákvæmlega þessar flóknu rúmfræði hreyfla, sem gerir loftflæðisstýringu kleift - til dæmis, forðast kalt loft sem blæs beint á andlit farþega eða bætt loftflæðisþekju í þokustillingu - sem bætir heildarþægindi í akstri.
Hjólhönnun: Bylting í frammistöðu í gegnum fínstillingu svæðisfræðinnar
Bifreiðarhjól þurfa að halda jafnvægi á styrkleika og ströngum þyngdarkröfum, þar sem minnkun ófjöðraðs massa hefur bein áhrif á meðhöndlun og akstursþægindi. Á sama tíma dregur það úr þyngd enn frekar með því að nota hagkvæmar náttúrulegar byggingar eins og hunangsseimur og grindarmynstur en bætir höggþol. Þessi tegund af léttri hönnun bætir ekki aðeins hröðun og hemlunarsvörun ökutækis heldur getur hún einnig óbeint bætt eldsneytissparnað eða orkunýtingu rafbíla.
Hvert stefnir þrívíddarprentunartækni fyrir bíla
Eftir því sem þrívíddarprentunartækni fjöl-leysis úr málmi þroskast hefur bæði prenthraði og byggingargæði stórra málmhluta batnað verulega, sem gerir það hagkvæmara að þrívíddarprenta stóra hluta eins og burðarhluta líkamans og strokkhausa. Á sama tíma opna framfarir í samfelldri kolefnis-samsettri trefjaprentun nýja efnisvalkosti til að draga úr þyngd hluta án þess að fórna styrkleika. Þegar horft er fram á veginn, eftir því sem nákvæmni prentara batnar og úrval tiltækra efna heldur áfram að stækka, er búist við að þrívíddarprentun bíla muni stækka frá frumgerðaprófun nútímans og lítilla-hópaaðlögunar í átt að stærri-framleiðsla hagnýtra hluta.
Niðurstaða
Allt frá strokkahausum og útblásturskerfum í aflrásinni, til klossa og bremsudiska í hemlakerfinu, til yfirbyggingarhluta, ytri hluta og innri hluta - 3D prenttækni er að ryðja sér til rúms í hverju horni bílaframleiðslunnar. Með þremur kjarnastyrkleikum, efnissveigjanleika, hönnunarfrelsi og framleiðsluhagkvæmni, sigrar þrívíddarprentun ekki aðeins takmörkunum sem hefðbundin framleiðsla stendur frammi fyrir með flóknum byggingum og léttri hönnun, heldur veitir hún einnig sterkan tæknilegan stuðning þar sem bílaiðnaðurinn færist í átt að meiri sérstillingu, léttari þyngd og hagnýtri samþættingu.