@ 2018.01.31 , 15:00

布加迪尝试使用钛进行3D打印

布加迪尝试使用钛进行3D打印
credit:123RF

我们都知道可以用塑料进行3D打印,然而这并没有阻止那些好奇的人去探索新的3D打印材料。尽管用3D打印制造汽车零件本身就很有趣了,但豪华汽车制造商却喜欢更加超越常规的想法。比如,布加迪已经开始尝试用3D打印技术制造钛合金制动卡钳。

为了完成这一壮举,布加迪决定委托一个位于德国汉堡的激光中心,该机构属于夫琅和费研究中心的一部分。布加迪公司表示,该机构拥有一台世界上最大的并且适用于钛合金的3D打印机,配备了四个400瓦的激光器。布加迪公司的新任技术主管弗兰克·格茨克承认,只有该机构拥有这项工作所需的选择性激光熔化技术。

钛合金,化学式为Ti6AI4V,在航空航天领域被大量应用于起落架、机翼部件和火箭发动机上。所以不难想象,使用3D打印制作钛合金汽车部件是很困难的。

Top Gear是这样简单解释的:“3D打印技术已经面世一段时间了,但它通常依赖于特定的聚合物或那些容易烧结的金属。也就是说,钛合金的3D打印是相当难以操纵的。” 那布加迪为什么要冒险使用3D打印的钛合金部件呢?难道只是为了证明昂贵价格的合理性?

埃斯特雷米科技公司的瑞安·惠特瓦姆给出了一个技术上的理由:当你以非常快的速度狂飙时,你最好希望制动器的质量足够好。他表示,对于一辆时速几百公里的赛车来说,“拥有最强的制动卡钳”是很有必要的。他还表示,钛合金非常坚固,“一平方毫米的钛合金就可以承受125千克的重量”。Car Throttle的马特·罗宾逊也表示,新的钛合金部件不仅轻了40%,而且更加坚固。

《Road&Track》杂志让读者们见证了长达45小时的3D打印过程。在此期间,2213层钛粉被激光熔化并组合在一起,在最后一层完成后,就将剩余的钛粉取出、清洗和保存,以便后面继续使用。最终所得到的产品是一个配有支撑结构的制动钳,它会保持其形状,直到得到稳定的热处理并达到所需的强度。

布加迪公司表示,热处理是在一个炉子中进行的。在那里,制动钳被暴露在700摄氏度的初始温度下,随着加工的进行,温度会逐渐降至100摄氏度。这样做的目的是消除残余应力,确保尺寸稳定。最后,支撑结构会被移除,组件与托盘分离。在下一个生产阶段,需要对表面进行物理和化学处理,使表面光滑的同时也大大提高其疲劳强度。最后,还需要对功能表面的轮廓进行完善,如活塞接触面或螺纹。上述的这些工作大约还需要额外的11个小时来完成。

布加迪公司表示:“用于生产车辆的第一批试验将在今年上半年进行,具体时间还有待商榷。”

本文译自 techxplore,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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