Nerbrija(內(nèi)布里哈)大學(xué)學(xué)生應(yīng)用3D打印技術(shù)，讓賽車(chē)重要結(jié)構(gòu)部件減輕20%

2023年2月，南極熊獲悉，西班牙Nerbrija(內(nèi)布里哈)大學(xué)的學(xué)生最近開(kāi)展了一個(gè)項(xiàng)目，他們重新設(shè)計(jì)并在技術(shù)上改進(jìn)了 Sodicars 車(chē)隊(duì)的賽車(chē)，該賽車(chē)曾在 2023 年達(dá)喀爾拉力賽的頂級(jí)組別 (T1) 中使用。冶金巨頭公司ArcelorMittal使用3D打印技術(shù)結(jié)合內(nèi)布里哈大學(xué)的智能設(shè)計(jì)算法，開(kāi)發(fā)賽車(chē)的各種部件。



內(nèi)布里哈大學(xué)汽車(chē)和機(jī)械工程領(lǐng)域得研究人員指出：“與 ArcelorMittal 的聯(lián)盟以及將 3D 打印技術(shù)集成到越來(lái)越多的汽車(chē)部件中將是主要支柱之一。”
通過(guò)該項(xiàng)目，研究人員在ArcelorMittal實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了 3D 打印，制造了一個(gè)連接汽車(chē)側(cè)箱和擋板的新部件，該部件的重量減輕了 20%，低于設(shè)定的極限。安賽樂(lè)米塔爾工藝研發(fā)主管 Pedro Prendes 說(shuō)：“這是一個(gè)令人興奮的項(xiàng)目，我們將能夠在達(dá)喀爾拉力賽極其惡劣的條件下使用3D打印鋼部件，這本身就是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。”


ArcelorMittal運(yùn)營(yíng)著一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心，專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)各種尖端技術(shù)，包括 3D 打印、人工智能、納米技術(shù)和綠色能源。內(nèi)布里哈大學(xué)將人工智能和生成建模技術(shù)（“智能設(shè)計(jì)”或生成設(shè)計(jì)）相結(jié)合，開(kāi)發(fā)有助于提高汽車(chē)界的產(chǎn)品。雙方的合作始于幾年前，當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)了完全 3D 打印的摩托車(chē)車(chē)架，表明鋼材可以提供比鋁材更輕的解決方案（該結(jié)構(gòu)部件的重量減輕了 25%）。此次合作是在汽車(chē)行業(yè)引入范圍不斷擴(kuò)大的打印部件并整合技術(shù)。



此次合作的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)支持汽車(chē)側(cè)艙的部件，這些部件的結(jié)構(gòu)功能非常小，但由于它們?cè)谄��?chē)上的位置，非常容易受到?jīng)_擊或被石塊擊中。此外，由于它們位于汽車(chē)的主要空氣動(dòng)力學(xué)流動(dòng)通道之一，因此最終部件需要具有有限的流阻面積。ArcelorMittal 的團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)了其設(shè)計(jì)技術(shù)以及在 3D 打印技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以開(kāi)發(fā)滿足這些空氣動(dòng)力學(xué)限制的輕型組件。最終的制造了具有新形狀的部件，能夠連接汽車(chē)的側(cè)箱和擋板，重量?jī)H為 800 克，比極限設(shè)定低 20%。

該組件由專(zhuān)門(mén)從事設(shè)計(jì)、計(jì)算分析和制造過(guò)程的工程師創(chuàng)建，使用 LPBF 技術(shù)進(jìn)行制造。為了生產(chǎn)該部件，團(tuán)隊(duì)使用了 17-4PH 合金鋼，隨后對(duì)其進(jìn)行了熱處理。設(shè)計(jì)過(guò)程考慮了部件固定在車(chē)輛上的點(diǎn)、空氣動(dòng)力學(xué)要求以及它所承受的力的模擬，以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)空間。各個(gè)研發(fā)與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的共同努力使得在收到案例研究后三周內(nèi)生產(chǎn)出最終的打印部件成為可能。新組件的較短開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)周期構(gòu)成了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兏�容易適應(yīng)應(yīng)用的變化和新要求。

學(xué)生是汽車(chē)重新設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)的主角和核心支柱。該項(xiàng)目旨在促進(jìn)學(xué)生的個(gè)人和專(zhuān)業(yè)發(fā)展，并將“邊做邊學(xué)”的理念作為一種學(xué)術(shù)形式來(lái)實(shí)施，為未來(lái)的汽車(chē)專(zhuān)業(yè)人士做好準(zhǔn)備。在此背景下，與 ArcelorMittal 的合作使學(xué)生能夠更深入地了解 3D 打印技術(shù)，并為汽車(chē)新部件的設(shè)計(jì)開(kāi)辟了一系列可能性。

ArcelorMittal的全球研發(fā)部設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究人員說(shuō)：“3D 打印部件的設(shè)計(jì)過(guò)程始終是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，需要使用該技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)材料行為的了解。Nebrija 到 Dakar 項(xiàng)目提供了一個(gè)新的機(jī)會(huì)，可以貢獻(xiàn)我們團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的所有知識(shí)，并將其用于新的數(shù)字設(shè)計(jì)工具，以探索、開(kāi)發(fā)和充分利用一系列獨(dú)特的、非常規(guī)的解決方案。增材制造將繼續(xù)在未來(lái)的移動(dòng)出行中發(fā)揮重要作用。鋼鐵將繼續(xù)重塑‘自我’，以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，新的成分、技術(shù)和數(shù)字化將為新的發(fā)展創(chuàng)造機(jī)會(huì)。“