金屬3D打印冷卻水套助力哈工大電車隊馳騁賽場

  近年來，3D打印技術(shù)頻現(xiàn)大學(xué)生方程式大賽，助力來自世界各地的車隊在賽場上展現(xiàn)速度與激情。

      先臨三維曾贊助國內(nèi)外多家車隊馳騁賽場，今年，先臨三維攜手易加三維共同助力哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)HRT車隊在2018中國大學(xué)生方程式系列賽事珠海站中獲得電車賽的季軍。

  HRT車隊HIT Racing Team (簡稱HRT)

  哈爾濱工業(yè)大學(xué)方程式賽車隊，是哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)為參加全球FSAE大賽專門成立的一支國際化團隊。自2009年11月成立以來，已經(jīng)由一支油車隊伍發(fā)展到擁有油車、電車、巴哈越野車、無人車四支車隊的成熟組織，多次參加了包括中國襄陽、上海、日本小笠山、德國霍根海姆和美國加利福尼亞的國內(nèi)外大賽，并取得了不俗的成績。

  先臨三維攜手易加三維贊助的是HRT電車車隊，在新賽季中，車隊繼續(xù)追求輕量化穩(wěn)定化的同時，還在系統(tǒng)布置和材料方面做了新的探索性嘗試，使車的設(shè)計更加精細化，綜合性更強。

  HRT 電車

金屬3D打印制造賽車電機冷卻水套

  易加三維是國內(nèi)主流增材制造技術(shù)全面發(fā)展的高新技術(shù)企業(yè)，為國家大尺寸金屬增材制造系統(tǒng)開發(fā)牽頭承擔(dān)單位，在汽車工業(yè)制造領(lǐng)域累積了大量經(jīng)驗和案例。在這次合作中，成功為車隊使用金屬3D打印機制造一體化電機冷卻水套。

  賽車冷卻系統(tǒng)(紅圈處為電機冷卻水套)

  金屬3D打印優(yōu)勢

  通過傳統(tǒng)工藝制造的冷卻水套，需要組裝兩個部件(一個使用鋁合金CNC機加工，一個使用塑料3D打印)，不僅制造工藝復(fù)雜，而且水密性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度也無法保證。通過金屬3D打印成型的一體化電機冷卻水套可滿足嚴格散熱條件，且制造時間短，水密性和結(jié)構(gòu)強度高。

  左邊為塑料3D打印的內(nèi)核，右邊為鋁合金冷卻水套

       外筒傳統(tǒng)工藝制造的冷卻水套

  設(shè)計與仿真模擬

  根據(jù)電機實際的工況需求，和金屬3D打印的特性，在考慮電機平均功率、散熱量、賽車運行時的熱流量密度和比賽當(dāng)?shù)貧鉁氐纫蛩?，工程師設(shè)計的冷卻水套需要滿足基本強度要求，增大進出水口溫差，減輕自身重量，并且方便維護。

  通過對水流的模擬，工程師不斷改進設(shè)計方案，并對冷卻水套再設(shè)計，最終得到合適金屬3D打印的三維模型。

  3D打印和后處理

  完成設(shè)計后，易加三維使用EP-M250金屬3D打印機，鋁合金材料進行打印。在經(jīng)過熱處理、噴砂等后處理后，交付給車隊。

  裝配和測試

  將打印完成的電機冷卻水套和電機進行裝配并測試后，賽車成功地在珠海賽場馳騁并獲得季軍的好成績。

  金屬3D打印帶來的優(yōu)勢

  金屬3D打印制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)賽車的

  一體化及輕量化設(shè)計

  金屬3D打印可以實現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)打印，并通過拓撲優(yōu)化，在滿足強度的同時降低重量，為賽車帶來更好的性能。

  復(fù)雜結(jié)構(gòu)的直接制造

  加快生產(chǎn)，實現(xiàn)形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以加工的零件的快速制造。

  個性化定制

  可以為賽車手量身定制方向盤、把手等部件。

  方便維護

  相較于傳統(tǒng)工藝，金屬3D打印技術(shù)制造方便且快速，在產(chǎn)品研發(fā)和維護階段都可快速修改和更換。

  伴隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將繼續(xù)攜手年輕車隊不斷創(chuàng)新，馳騁海內(nèi)外賽場。