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金屬3D打印冷卻水套助力哈工大電車隊馳騁賽場
2018.12.07
近年來(lai),3D打(da)印技術(shu)頻現(xian)大(da)學生方程式大(da)賽,助力來(lai)自世界(jie)各(ge)地(di)的車隊(dui)在賽場上展現(xian)速度與激情。
先臨(lin)三(san)維曾贊助國內外多家(jia)車(che)隊(dui)馳騁賽場,今(jin)年(nian),先臨(lin)三(san)維攜手易加三(san)維共同助力哈爾濱(bin)工業大學(xue)(威海(hai))HRT車(che)隊(dui)在2018中(zhong)國大學(xue)生方程式(shi)系列(lie)賽事珠海(hai)站中(zhong)獲得(de)電車(che)賽的季(ji)軍。
HRT車隊(dui)HIT Racing Team (簡稱HRT)
哈爾(er)濱工業大學(xue)方程(cheng)式賽(sai)車隊(dui),是(shi)哈爾(er)濱工業大學(xue)(威海)為參加全球FSAE大賽(sai)專門(men)成(cheng)立的一支國(guo)(guo)際化團隊(dui)。自2009年11月成(cheng)立以來,已經由一支油車隊(dui)伍發(fa)展到擁有油車、電(dian)車、巴哈越(yue)野(ye)車、無人(ren)車四支車隊(dui)的成(cheng)熟組織,多次參加了包括中國(guo)(guo)襄陽、上海、日(ri)本小笠山、德(de)國(guo)(guo)霍(huo)根海姆和美國(guo)(guo)加利福尼亞的國(guo)(guo)內外大賽(sai),并(bing)取得了不俗的成(cheng)績。
先臨三維攜手易加三維贊助的(de)是HRT電車(che)車(che)隊,在新(xin)賽季中(zhong),車(che)隊繼續追(zhui)求輕量(liang)化穩(wen)定(ding)化的(de)同(tong)時,還在系統布置(zhi)和材料方面做了(le)新(xin)的(de)探索性嘗試(shi),使車(che)的(de)設計更加精細(xi)化,綜合性更強(qiang)。
HRT 電車
金(jin)屬3D打印制造賽車電機冷卻水套
易加三維是國內(nei)主(zhu)流增(zeng)(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)(zao)技(ji)術全面發展(zhan)的高新(xin)技(ji)術企業(ye),為國家大尺寸金屬增(zeng)(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)(zao)系(xi)統開發牽頭承(cheng)擔單位,在汽車工業(ye)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)領域累(lei)積(ji)了大量經(jing)驗和案例。在這次合作中,成功為車隊使用(yong)金屬3D打印機制(zhi)造(zao)(zao)(zao)一體化電機冷卻水套。
賽車冷卻系統(紅圈處為電機冷卻水套)
金屬3D打印優(you)勢
通(tong)過(guo)(guo)傳(chuan)統(tong)工藝制造(zao)的冷卻水(shui)套(tao),需要組裝兩個部(bu)件(一個使用鋁合金(jin)CNC機加工,一個使用塑料(liao)3D打(da)印),不僅制造(zao)工藝復雜,而且(qie)水(shui)密性和(he)內部(bu)結構(gou)強(qiang)度也無法(fa)保證。通(tong)過(guo)(guo)金(jin)屬3D打(da)印成型(xing)的一體化電機冷卻水(shui)套(tao)可(ke)滿足嚴格散熱條件,且(qie)制造(zao)時間短,水(shui)密性和(he)結構(gou)強(qiang)度高(gao)。
左邊為塑料3D打印的內核,右邊為鋁合金冷卻水套(tao)
外(wai)筒傳統工藝制造的冷卻水套
設計與仿真模擬(ni)
根據電(dian)機實際的(de)工況(kuang)需求,和金屬3D打印的(de)特性,在考慮電(dian)機平(ping)均功率、散熱量、賽車運行(xing)時的(de)熱流量密度和比賽當地氣(qi)溫等因素,工程師設計的(de)冷卻水套需要滿(man)足基本強度要求,增大進出水口溫差,減輕(qing)自身重量,并且(qie)方便(bian)維(wei)護。
通過對水流的模擬,工程師不斷改進設計方案,并對冷卻水套再設計,最終得到合適金屬3D打印的三維模型。
3D打(da)印和后處(chu)理
  完成設計后(hou),易加(jia)三維使用EP-M250金屬3D打印機,鋁合(he)金材料進行打印。在(zai)經過熱處(chu)理(li)、噴砂等后(hou)處(chu)理(li)后(hou),交付給車隊。
裝(zhuang)配和測試
將(jiang)打印完成(cheng)的電機冷卻(que)水套和電機進行(xing)裝配并(bing)測(ce)試后(hou),賽車(che)成(cheng)功(gong)地在珠海賽場(chang)馳(chi)騁(cheng)并(bing)獲(huo)得季軍的好成(cheng)績。
金屬3D打印帶來的優勢
金屬3D打印制造技術能夠(gou)實現賽車的
一體化及輕量(liang)化設計
金(jin)屬3D打印(yin)可以實現一(yi)體化結構(gou)打印(yin),并通過拓撲(pu)優(you)化,在(zai)滿足(zu)強度的同時降低(di)重(zhong)量,為賽車帶(dai)來更好的性能。
復雜結構的直(zhi)接制造
加快生產,實現形狀(zhuang)、結構復雜,傳統工藝難(nan)以加工的零件(jian)的快速(su)制造。
個性(xing)化(hua)定(ding)制
可以為賽車手量(liang)身定制方向盤(pan)、把手等(deng)部件。
方便維護
相(xiang)較于傳統工藝,金屬3D打(da)印技術制造方便且快速,在(zai)產品研發和維(wei)護(hu)階段都可快速修改和更(geng)換(huan)。
伴隨著3D技(ji)術的不(bu)斷發展,我們將(jiang)繼(ji)續攜手年輕(qing)車隊不(bu)斷創新,馳騁(cheng)海內(nei)外賽場(chang)。