3D打印有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)減重與功能集成

YAMAICHI在重新設(shè)計(jì)中應(yīng)用了拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，并在制動(dòng)鉗中集成了面向增材制造的TPMS 結(jié)構(gòu)。此外，YAMAICHI 在設(shè)計(jì)中添加了優(yōu)化的壓力損失油路?？紤]到制動(dòng)鉗在工作時(shí)可能遇到礫石撞擊之類的環(huán)境因素，YAMAICHI 在制動(dòng)鉗下方增加了防止撞擊損壞的防護(hù)面。

TPMS 為三重周期性最小表面（TPMS），對(duì)于結(jié)構(gòu)應(yīng)用而言，該設(shè)計(jì)顯示出高強(qiáng)度重量比。該設(shè)計(jì)如果與增材制造技術(shù)結(jié)合使用，將使設(shè)計(jì)師能夠創(chuàng)建兼具高強(qiáng)度和散熱特性的多功能結(jié)構(gòu)。

這款制動(dòng)鉗的另外一個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新是壓力油路。通常，壓力油路中只有一個(gè)向制動(dòng)鉗活塞供油的方向，但設(shè)計(jì)優(yōu)化后，有五個(gè)方向向卡鉗活塞供油，這一設(shè)計(jì)有助于在活塞表面上產(chǎn)生更好的壓力分布。

YAMAICHI 團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行制動(dòng)鉗優(yōu)化時(shí)，所面向的制造工藝是基于粉末床激光熔化的增材制造工藝，材料為AlSi10Mg。

Review

金屬3D打印技術(shù)多被應(yīng)用于制造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，但用于制造制動(dòng)鉗這樣的安全件是存在質(zhì)疑的領(lǐng)域。然而，跑車制造商布加迪與其合作伙伴為Chiron跑車開發(fā)的3D打印鈦合金制動(dòng)鉗，對(duì)這些質(zhì)疑做了有力的回應(yīng)。

布加迪與其合作伙伴開發(fā)的3D打印鈦合金制動(dòng)鉗，在減重、性能、強(qiáng)度上實(shí)現(xiàn)了很好的結(jié)合。3D打印鈦合金制動(dòng)鉗，長(zhǎng)41厘米，寬21厘米，高13.6厘米，重量只有2.9公斤。與之前使用的重量為4.9公斤的鋁制部件相比，布加迪可以通過使用新的鈦合金部件確保更高的強(qiáng)度，并且使制動(dòng)卡鉗的重量減輕約40％。

布加迪已對(duì)這一3D打印的新型八活塞整體式制動(dòng)鉗進(jìn)行了性能測(cè)試。3D打印鈦合金制動(dòng)鉗能夠以375 km / h的速度應(yīng)對(duì)極強(qiáng)度、剛度和溫度要求，制動(dòng)力為1.35g，制動(dòng)盤溫度高達(dá)1,100°C。3D打印制動(dòng)鉗的抗拉強(qiáng)度為1250 N / mm2，材料密度超過99.7％。性能測(cè)試更是進(jìn)一步揭示了這一創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化前景。