3D-печать металлами применяется в разработке гоночных болидов Южно-Китайского технологического университета

Команда Южно-Китайского технологического университета — одна из старейших участниц серии университетских автомобильных гонок Formula Student China. На счету команды неоднократные победы в общем зачете и индивидуальных заездах, ей же выпала честь представлять КНР на международных соревнованиях в Японии. В конструкции гоночных болидов используются металлические компоненты, выполненные на промышленных 3D-принтерах компании Kings 3D.

Успех в автомобильных гонках зависит от множества факторов: помимо мастерства пилотов важную роль играют конструкторские решения в плане снижения массы и повышения разгонных характеристики и управляемости, а также характеристики используемых материалов. Технологии 3D-печати зачастую играют ключевую роль в оптимизации деталей гоночных болидов, позволяя быстро изготавливать компоненты сложной геометрической формы со снижением массы и повышением прочности. Помимо этого аддитивные технологии повышают темпы опытно-конструкторских работ за счет быстрого итеративного прототипирования, позволяют улучшать аэродинамические характеристики и использовать наиболее подходящие материалы.

Гоночная команда Южно-Китайского технологического университета тоже активно применяет технологии 3D-печати, полагаясь на промышленного партнера — компанию-производителя аддитивного оборудования Kings 3D, в этом сезоне выступающую спонсором студенческой команды. Среди прочего Kings 3D помогает студентам с аддитивным производством металлических деталей, используя фирменные 3D-принтеры.

Сотрудничество позволило усовершенствовать конструкцию гоночных болидов по ряду направлений: промышленные аддитивные технологии от Kings 3D помогли улучшить аэродинамику, модернизировать систему охлаждения, рулевое управление и подвеску.

Примеры применения 3D-печатных компонентов в конструкции гоночного болида

1. Элементы аэродинамического обвеса

Аэродинамический обвес болида E41

Ребра жесткости и нервюры — важнейшие элементы обшивки и антикрыльев, снижающие массу аэродинамического обвеса с сохранением требуемой прочности.

Обычно такие детали вырезают из листового металла, однако этот метод сопряжен с определенными ограничениями по геометрии.

Нервюры, полученные методом SLM 3D-печати

3D-печать силовых элементов методом селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM) позволяет получать прочные, но при этом оптимизированные по массе детали сложной, криволинейной геометрической формы, плотно прилегающие к обшивке и другим компонентам.

2. Компоненты системы охлаждения

3D-печать металлами также применяется в производстве водяных рубашек охлаждения цилиндров: точно спроектированные внутренние каналы обеспечивают эффективный теплоотвод и стабильную работу силовых установок на высоких оборотах, тем самым помогая в работах по форсированию двигателей.

3. Детали системы рулевого управления

Еще один пример SLM 3D-печати — кронштейны рулевого привода. Эти компоненты должны выдерживать высокие нагрузки на изгиб, что довольно сложно при изготовлении относительно крупных, но при этом легких деталей. Пример на иллюстрации получен методом генеративного дизайна с последующим аддитивным производством. Топологически оптимизированная конструкция одновременно обеспечивает надежность и снижение массы.

Сотрудничество Kings 3D и Южно-Китайского технологического университета развивается: помимо взаимодействия в разработке гоночных болидов запущены несколько образовательных инициатив с участием специалистов Kings 3D — совместная лаборатория аддитивного производства, Научно-исследовательский институт аддитивного производства Kings 3D и региональный центр дополнительного профессионального образования.

За консультацией по оборудованию от Kings 3D обращайтесь в компанию Z-axis.

Реклама. ООО "ЗЭТ АКСИС". ИНН: 7704477392