Тайваньская компания DTM Racing Sport снижает массу деталей гоночных автомобилей с помощью SLS 3D-печати

Проектирование и производство впускных коллекторов вступают в новую эру в автоспорте, где каждый грамм веса и каждая миллисекунда реакции на изменение воздушного потока могут повлиять на результаты гонок. Для гоночных команд легкие и высокоэффективные компоненты становятся не просто возможностью, а необходимостью.

Тайваньская компания DTM Racing Sport специализируется на разработке и изготовлении модифицированных компонентов гоночных автомобилей с использованием аддитивного производства методом селективного лазерного спекания полимерных порошков (Selective Laser Sintering, SLS). Сотрудничая с ведущим производителем SLS 3D-принтеров TPM3D, компания внедрила SLS 3D-печать в производство коллекторов и других ответственных деталей.

От литья и обработки на станках с ЧПУ до полностью цифрового производства

Традиционно впускные коллекторы изготавливают литьем алюминия с чистовой обработкой на станках с ЧПУ. Этот процесс включает изготовление пресс-форм, литье, сварку и множество операций механической обработки, что делает производство трудоемким и подверженным таким дефектам, как усадочные раковины или непопадание в размеры. С помощью SLS 3D-принтера TPM3D P360 компания DTM Racing Sport начала применять 3D-печать в производстве впускных коллекторов и воздухосборников из Precimid1176Pro GF30 BLK — инженерного композита на основе полиамида-12, армированного стекловолокном. 

Без использования оснастки и многоэтапных производственных процессов весь цикл от цифрового проектирования до получения готовой детали занимает всего около двух суток. После простой чистовой пескоструйной обработки получаются детали с допусками ±0,2 мм, что соответствует строгим требованиям к подгонке и сборке деталей в гоночных автомобилях.

Сокращение производственного цикла и снижение затрат на производство

При мелкосерийном производстве гоночных автомобилей с учетом индивидуальных требований традиционное производство часто не обеспечивает экономическую эффективность. Только оснастка для литья впускного коллектора может стоить десятки тысяч долларов, а трудоемкие процессы чистовой обработки и контроля еще больше повышают производственные издержки.

При SLS-3D-печати полностью отпадает необходимость в литейных формах. Коэффициент использования материала превышает 90%, а неиспользованный порошок можно переработать и использовать повторно. По данным DTM Racing Sport, цикл разработки полного комплекта воздухозаборника сократился более чем на 80% по сравнению с традиционными методами производства.

Не менее важно и то, что полностью цифровой производственный процесс обеспечивает стабильное качество деталей. Случайные дефекты литья, такие как пористость и воздушные раковины, устраняются, что позволяет добиваться почти нулевой отбраковки и быстро внедрять новые разработки и усовершенствования в конструкции гоночных автомобилей. 

Облегченная конструкция: впускной коллектор двигателя V8 весом всего 1,9 кг

Снижение массы остается одним из важнейших факторов в автоспорте, напрямую влияющим на разгонные характеристики, управляемость и балансировку. Благодаря использованию 3D-печатных впускных коллекторов и патрубков из стеклонаполненного нейлона компания DTM Racing Sport значительно снизила вес компонентов, сохранив их характеристики.

Один впускной коллектор V-образного восьмицилиндрового двигателя, изготовленный с помощью технологии селективного лазерного спекания от TPM3D, весит всего 1,9 кг, а время печати составляет около тринадцати часов. Другой компонент впускной системы весит 2,5 кг, а время изготовления — около десяти часов. По сравнению с традиционными металлическими аналогами, массу напечатанных методом селективного лазерного спекания деталей удалось снизить более чем на 40%.

Помимо снижения веса технология SLS 3D-печати позволяет создавать сложные внутренние проточные каналы, тонкостенные конструкции и интегрированные элементы, которые сложно или невозможно получить литьем. Оптимизированные каналы повышают эффективность забора воздуха и мощность двигателя.

Сложные геометрические формы без производственных ограничений

Традиционные производственные методы часто ограничивают возможности инженеров при проектировании криволинейных внутренних каналов, каналов переменного сечения или интегрированных армирующих конструкций. Аддитивное производство методом селективного лазерного спекания снимает многие из этих ограничений.

Благодаря большому полезному объему — 360х360х360 мм — аддитивные системы TPM3D P360 способны печатать цельные впускные узлы, в которых фланцы, крепления датчиков и другие функциональные детали интегрированы непосредственно в конструкцию. Это сокращает необходимость в сборке и герметизации. После постобработки шероховатость внутренних поверхностей воздуховодов значительно снижается, что снижает воздушное сопротивление и повышает производительность двигателя.

TPM3D P360: аддитивная система для цифрового производства в автоспорте

Производство в сфере автоспорта требует скорости, повторяемости и гибкости. Интегрированный процесс селективного лазерного спекания от TPM3D объединяет промышленный SLS 3D-принтер P360 и станцию очистки готовых изделий от остаточного порошка, создавая компактную и высокоэффективную производственную систему.

Установка P360 сертифицирована по стандарту CE и оснащена встроенным генератором азота и активным охлаждением для непрерывной работы. Рабочая станция PPS360 поддерживает автоматизированное просеивание, смешивание и подачу порошка, обеспечивая при этом пожарную безопасность на протяжении всего процесса.

Это решение позволило DTM Racing Sport перенести производство ряда деталей от традиционных методов к гибкому цифровому производству, поддерживающему все этапы — от быстрого прототипирования до мелкосерийного изготовления деталей гоночных автомобилей.

3D-печать методом селективного лазерного спекания меняет будущее компонентов для автоспорта

Сотрудничество TPM3D и DTM Racing Sport демонстрирует, как промышленная 3D-печать методом селективного лазерного спекания меняет будущее производства компонентов для гонок. По мере того как исчезают ограничения, связанные с оснасткой, весом, стоимостью и сроками производства, инженеры получают больше свободы в оптимизации конструкций, ориентированных на повышение производительности. Аддитивное производство стремительно расширяет возможности автоспорта — от впускных коллекторов до будущих силовых агрегатов.

Компания «Аврора Карбон Технолоджи» предлагает услуги SLS 3D-печати в 3D-центре, созданном совместно с РТУ МИРЭА. Производство осуществляется на аддитивной установке TPM3D P360 с использованием инженерного стеклонаполненного полиамида-12 Precimid1176Pro GF30 BLK. 

«Аврора Карбон Технолоджи» — официальный партнер TPM3D в РФ и странах Таможенного союза, предлагающий поставки оборудования и расходных материалов от TPM3D, а также полное сопровождение — пусконаладочные работы, техническое обслуживание и обучение персонала работе с SLS 3D-принтерами.

Реклама. ООО "Аврора Карбон Технолоджи", ИНН: 7720756428