金屬3D打印冷卻水套助力哈工大電車隊(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)

HIT Racing Team （簡稱HRT）
哈爾濱工業(yè)大學(xué)方程式賽車隊(duì)，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(tuán)隊(duì)。自2009年11月成立以來，已經(jīng)由一支油車隊(duì)伍發(fā)展到擁有油車、電車、巴哈越野車、無人車四支車隊(duì)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(duì)，在新賽季中，車隊(duì)繼續(xù)追求輕量化穩(wěn)定化的同時(shí)，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(jì)更加精細(xì)化，綜合性更強(qiáng)。

電車

金屬3D打印制造賽車電機(jī)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(yàn)和案例。在這次合作中，成功為車隊(duì)使用金屬3D打印機(jī)制造一體化電機(jī)冷卻水套。

（紅圈處為電機(jī)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(gè)部件（一個(gè)使用鋁合金CNC機(jī)加工，一個(gè)使用塑料3D打?。?，不僅制造工藝復(fù)雜，而且水密性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也無法保證。通過金屬3D打印成型的一體化電機(jī)冷卻水套可滿足嚴(yán)格散熱條件，且制造時(shí)間短，水密性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(jì)與仿真模擬
根據(jù)電機(jī)實(shí)際的工況需求，和金屬3D打印的特性，在考慮電機(jī)平均功率、散熱量、賽車運(yùn)行時(shí)的熱流量密度和比賽當(dāng)?shù)貧鉁氐纫蛩?，工程師設(shè)計(jì)的冷卻水套需要滿足基本強(qiáng)度要求，增大進(jìn)出水口溫差，減輕自身重量，并且方便維護(hù)。
通過對(duì)水流的模擬，工程師不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)冷卻水套再設(shè)計(jì)，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(jì)后，易加三維使用EP-M250金屬3D打印機(jī)，鋁合金材料進(jìn)行打印。在經(jīng)過熱處理、噴砂等后處理后，交付給車隊(duì)。

裝配和測試
將打印完成的電機(jī)冷卻水套和電機(jī)進(jìn)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打印制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)賽車的

1. 一體化及輕量化設(shè)計(jì)
金屬3D打印可以實(shí)現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)打印，并通過拓?fù)鋬?yōu)化，在滿足強(qiáng)度的同時(shí)降低重量，為賽車帶來更好的性能。

2. 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的直接制造
加快生產(chǎn)，實(shí)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。

3 . 個(gè)性化定制
可以為賽車手量身定制方向盤、把手等部件。

4 . 方便維護(hù)
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(hù)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(duì)不斷創(chuàng)新，馳騁海內(nèi)外賽場。

來源:先臨三維