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汽車設(shè)計(jì)的未來,解密Soulmate背后的3D打印故事
童程童美 2016-09-29
許多汽車制造商在使用3D打印技術(shù)用于汽車原型和小批量生產(chǎn)領(lǐng)域。寶馬、奧迪和福特經(jīng)常公開談?wù)撍麄兪褂迷霾闹圃旒夹g(shù),但另一個鮮為人知的名字-EDAG工程,卻是一家全力以赴、專門致力于開發(fā)3D打印汽車技術(shù)的工程公司,代表作就是大名鼎鼎的心靈伴侶-Soulmate。
摘要許多汽車制造商在使用3D打印技術(shù)用于汽車原型和小批量生產(chǎn)領(lǐng)域。寶馬、奧迪和福特經(jīng)常公開談?wù)撍麄兪褂迷霾闹圃旒夹g(shù),但另一個鮮為人知的名字-EDAG工程,卻是一家全力以赴、專門致力于開發(fā)3D打印汽車技術(shù)的工程公司,代表作就是大名鼎鼎的心靈伴侶-Soulmate。
然而,我們談?wù)揝oulmate很長時間了,究竟3D打印在這輛車中發(fā)揮了怎樣的作用?
Soulmate是德國博世、EDAG和制造商之間的合作項(xiàng)目結(jié)果,EDAG和博世親切地稱其創(chuàng)作的車為“Soulmate”,意味著這輛車所實(shí)現(xiàn)的車子與主人之間的感性聯(lián)系的一面,而感性的基礎(chǔ)是硬骨架,Soulmate的車身硬骨架是門制造方面的大學(xué)問。
Soulmate車身制造技術(shù)中最值得一提的是由EDAG工程、Zentrum Nord激光,Concept Laser和BLM集團(tuán)這四家所完成的3D打印仿生優(yōu)化車身結(jié)構(gòu),通過增材制造、激光焊接、激光彎曲成形技術(shù)所生產(chǎn)的車身骨架,不僅輕型并且具生產(chǎn)柔性。
經(jīng)過拓?fù)浞律鷮W(xué)優(yōu)化的車的骨骼結(jié)構(gòu)在承載力低的地方減少材料的使用,在承載力高的地方提高材料的密度,尤其是考慮到不同的驅(qū)動器和負(fù)載階段,仿生結(jié)構(gòu)的車身還提高了靈活性和負(fù)載力。混合動力汽車車身,結(jié)合增材制造車身節(jié)點(diǎn)與智能處理的剖面,可按照定制要求調(diào)整組合生產(chǎn)要求。車身的各個部分都采用鋼型材料連接,可以很容易地安需提供不同的厚度和不同幾何形狀的壁面。
除了力學(xué)性能,3D打印的車身之美在于生產(chǎn)方面的靈活性。只要建模完成就可以生產(chǎn),激光切割是由BLM集團(tuán)來完成的。定制的模塊化部件采用激光焊接技術(shù)連接,并通過Zentrum Nord激光進(jìn)行完善,激光焊接技術(shù)的特點(diǎn)是復(fù)雜的焊接焊縫和低的熱輸入。
增材制造是由Concept Laser的設(shè)備來完成的,通過lasercusing來制造車身結(jié)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)的形狀有效的仿生了每級荷載加強(qiáng)元件的力學(xué)性能需要。通過630 x 400 x 500毫米的加工空間和1kW的激光器來完成節(jié)點(diǎn)的加工。兩剖面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)采用CAD/CAE優(yōu)化,保證了符合汽車車身結(jié)構(gòu)力學(xué)性能要求。