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高达900马力的全球最強越野車,3D打印+铸造成就强劲涡轮增压器

时间:2019-06-06 16:40 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:
极光尔沃

       为了更快速,更经济地生产用于金属铸造的砂型铸造模具,车辆技术制造商Lütgemeier通过voxeljet-维捷的VX1000 3D打印系统,不仅加速了特殊零部件的生产,还提升了零部件的性能。voxeljet-维捷的3D打印系统可在复杂零部件的生产中节省高达60%的时间。

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图片来源:voxeljet-维捷

量身定制的涡轮增压器外壳显著提高动力性能。

Tailor made turbochargers with enlarged compressor housings contribute to the enormous increase in Performance.

复杂零件的挑战

block 高性能的特殊零件

      对于现代赛车或性能增强的豪华车来说,要获得高达900马力的功率,并在不到4秒的时间内从0加速到100公里/小时,这些性能都需要专门定制的、精细设计的零部件来实现。这些零件包括特别的压缩机壳体,变速箱,涡轮增压器,油泵和节流阀体等,这些特殊的零件由专业制造商生产,例如德国 Bielefeld 附近的Lütgemeier公司。

      Lütgemeier公司为著名的汽车制造商生产汽车发动机等核心零件,这家公司提供一站式的交付服务,可以在公司内部处理整个制造过程。从组件的设计,到铸造和后处理,一直到装配和质量保证,一切都在Lütgemeier公司内部进行。

从图纸到最终零件

block 一站式服务

     在汽车行业,零件的几何形状设计变得越来越复杂。其中,铸造用模具的生产变得更加昂贵和耗时,因为需要精心制造这些特殊的模具。为了保证客户的灵活性和短交货时间,Lütgemeier开始采用3D打印的方式来制造铸造用模具。Lütgemeier公司先是通过voxeljet-维捷来提供打印服务,随着需求量的上升,Hülsmann投资了voxeljet-维捷的VX1000设备,这是一种专业的工业应用3D打印系统。尺寸为2800 x 2400 x 2300 mm,重量为3.5吨。

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图片来源:voxeljet-维捷

     Lütgemeier公司发现VX1000的3D打印过程非常可靠,在需求的高峰期,设备的利用率是100%。VX1000可实现砂型铸造模具的自动化生产,用户只需要将CAD文件-砂模的数字设计图上传到3D打印系统上。通过层层涂覆酚醛树脂粘结剂,将砂子根据所需要的形状粘结在一起。3D打印结束后,员工提取成品模具,并用压缩空气或刷子去除多余的硅砂。3D打印的砂型模具不仅可以用于生产铝等轻质合金,还可以用于铸造高耐热钢。

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图片来源:voxeljet-维捷

    铸造完成后,Lütgemeier的汽车专家可以直接对组件进行完整的后处理。通过5轴铣床、车床进行后期的精加工,并通过多种测量设备来检测质量。

灵活且强壮

block 节约时间与成本,释放设计自由度

      全球最顶级的改装公司BRABUS-巴博斯公司是Lütgemeier公司的客户,BRABUS 40多年来一直专注于梅赛德斯奔驰汽车的改装。其中,BRABUS创造了基于梅赛德斯AMG G 65的BRABUS G900改装车。

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图片:双涡轮增压的BRABUS G900改装车

      BRABUS G900号称全球最強越野車,全球限量销售10辆,内置V12双涡轮增压发动机可提供令人难以置信的900马力,并在短短3.9秒内将车速提升至100公里/小时。而来自Lütgemeier的通过voxeljet-维捷3D打印的压缩机外壳的定制涡轮增压器助力于这一性能的实现。

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图片来源:voxeljet-维捷

     不仅实现了性能的明显提升,通过3D打印生产复杂的砂铸模具可节省60%的时间。自动化提供了更高的灵活性和生产力,并最终提供了高水平的客户满意度。提高发动机的性能是非常耗费时间和成本的,这就是3D打印是完美解决方案的原因。通过逐层构造,可以制造出无法使用传统方法生产的几何形状和组件。3D打印释放了设计的自由度,设计师不必注意拔模角度,分割线或底切,还可以实现最精细的内部几何形状。当然这其中还减少了生产砂型铸造模具的成本,目前来说批量越小,通过粘结剂喷射3D打印技术的成本效益明显。此外,打印过程中没有发生粘结的硅砂也是百分之百可回收的,可以重复用于下一次3D打印。

3D打印的模具是否可以承受铸造过程中金属流入的高铸造压力? 结果表明,酚醛树脂作为粘结剂,使得3D打印的砂芯可以实现更高水平的稳定性,足够稳定可靠地承受金属铸造的压力。

(责任编辑:中国3D打印网)

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