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。

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,。

（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�,。�,，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(yán)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)貧鉁氐纫蛩兀�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
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,。

2. 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,。

3 . 個性化定制
可以為賽車手量身定制方向盤、把手等部件,。

4 . 方便維護
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,。

來源:先臨三維