賽車制造新玩法！3D打印守護(hù)新西蘭賽車制造公司創(chuàng)新之路

導(dǎo)讀：賽車運(yùn)動,，如廣為人知的F1賽車,，是世界上速度最快、技術(shù)最為領(lǐng)先的運(yùn)動之一,。而賽車制造技術(shù)伴隨其運(yùn)動的發(fā)展,，一直在工業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域中遙遙領(lǐng)先。工業(yè)3D打印機(jī)制造商INTAMSYS遠(yuǎn)鑄智能,，將先進(jìn)的工業(yè)FDM技術(shù)引入賽車制作產(chǎn)業(yè)鏈中,，與賽車制造商們共同探索,，賽車制造新歷程。

Hartley Engines 是一家來自新西蘭的賽車制造公司,。他們?yōu)橘愜嚭鸵恍┬⌒推�車提供發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì),、研發(fā)和制造。他們的旗艦發(fā)動機(jī)包括10,000rpm,、1,000+HP的V12發(fā)動機(jī),，以及高轉(zhuǎn)速的 “一級方程式啟發(fā) Formula 1 Inspired ” 四凸輪V8發(fā)動機(jī)。擁有卓越賽車生產(chǎn)技術(shù)的他們,，在諸多賽車工程創(chuàng)新項(xiàng)目中獲得了獎項(xiàng),。而他們生產(chǎn)的賽車在新西蘭和澳大利亞各大賽車活動中贏得了冠軍，并且在邦納維爾打破了陸地速度紀(jì)錄（1000cc迷你車）,。

圖：Hartley Engines公司開發(fā)的賽車部件

擴(kuò)大業(yè)務(wù)只為更好地傳達(dá)賽車技術(shù)理念

在過去,， Hartley Engines 的主要業(yè)務(wù)一直是為專業(yè)賽車比賽中的頂級團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)賽車發(fā)動機(jī)，他們的大部分的開發(fā)項(xiàng)目都非常保密,，只為特定的客戶提供服務(wù),。最近，為了更好地傳達(dá)他們的賽車技術(shù)理念,， Hartley Engines 開始向通用引擎開發(fā)商提供他們的引擎套件和開發(fā)技術(shù),，同時(shí)也向世界各地的普通消費(fèi)者零售他們的賽車組件。

另外Hartley Engines 發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)優(yōu)勢之一是能夠非常迅速地完成設(shè)計(jì)和相應(yīng)開發(fā),，并且投入生產(chǎn),。他們的工廠由5軸數(shù)控銑床、數(shù)控車床,、發(fā)動機(jī)測功機(jī)和氣流測試設(shè)備組成,。

圖：尼爾森-哈特利（右）在FUNMAT HT工作室討論發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)理念

將增材制造技術(shù)帶入生產(chǎn)

因?yàn)殡S著業(yè)務(wù)模式的變化，尼爾森和他的團(tuán)隊(duì)也在不斷優(yōu)化他們的生產(chǎn)鏈思路,，使其達(dá)到新的水平,。他們開始嘗試采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)部件，探索在發(fā)動機(jī)研發(fā)中使用3D打印的可能性,�,！拔液茉缇桶l(fā)現(xiàn)了使用3D打印的優(yōu)勢。一些高端聚合物的材料特性令人印象深刻,，非常適合做我們發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管和感應(yīng)部件,。我們用在進(jìn)氣道的材料是，含有25%的碳纖維的高溫尼龍（PA）,，PA-CF的溫度兼容性優(yōu)于傳統(tǒng)工藝鋁,。它的傳熱速度非常慢，這讓進(jìn)氣道可以盡量保持涼爽,，一旦低溫空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī),，其就能幫助燃燒,。” 尼爾森-哈特利還表示,，

“3D打印流道和喇叭口的額外好處是設(shè)計(jì)的靈活性,。我們非常重視進(jìn)氣口的形狀，它不只是簡單地在一塊板上加工一個(gè)圓孔,，我們可以3D打印完成極其復(fù)雜的曲線和形狀,，從而使其與我們汽缸蓋的CAD模型保持一致�,！�

FUNMAT HT為真正滿足生產(chǎn)要求保駕護(hù)航

盡管3D打印的優(yōu)點(diǎn)充滿了吸引力,，然而令 Hartley Engines 困擾的是，即便是在測試中成功了的3D打印的樣件,，往往還是難以達(dá)到 “生產(chǎn)要求”,。

在收到第一臺INTAMSYS FUNMAT HT之前，Hartley Engines在打印高溫聚合物的成功率約為15-20%,。浪費(fèi)的打印件遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了Hartley Engines的承受能力,，當(dāng)一些塑料的價(jià)格超過500美元/公斤（加上運(yùn)往新西蘭的運(yùn)費(fèi)）時(shí)，通過3D打印零件來優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈的可能性變得微乎其微,。尼爾森激動地說道： “有很多業(yè)內(nèi)人士跟我說過,，我們不可能在3D打印機(jī)上制作生產(chǎn)零件,，但I(xiàn)NTAMSYS證明了我們可以做到,！”

隨著Hartley Engines 采購了第二臺FUNMAT HT，現(xiàn)在他們正在車間里建立一個(gè)增材制造部門,，另外一臺INTAMSYS FUNMAT HT也在采購中,。

圖：使用3D打印部件、坯料部件和預(yù)浸碳纖維部件混合成的賽車發(fā)動機(jī)

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,，Hartley Engines 一直面臨著要盡快將零件推向市場的問題,，由于賽車零部件都是單體定制，傳統(tǒng)制造工藝絕不可能滿足他們的需求,。一臺INTAMSYS FUNMAT HT 3D打印機(jī)的成本是Hartley Engines 現(xiàn)有的5軸數(shù)控機(jī)床成本的1/30,。 且傳統(tǒng)制造方法中的機(jī)器，設(shè)置起來耗時(shí)又繁瑣,，只是為了加工或制造一個(gè)零件,，Hartley Engines 往往需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)來設(shè)置機(jī)床和制作工具。而在合理規(guī)劃增材制造流程后,，即使同時(shí)運(yùn)行多臺打印機(jī),，也只需要簡單按下啟動鍵。所以FUNMAT HT實(shí)際上變得比設(shè)置數(shù)控機(jī)床更有效率,，且具有更高的投資回報(bào)率,。

圖：3D打印部件主要用于進(jìn)氣歧管的空氣角和流道

3D打印也被用于制作渦輪增壓發(fā)動機(jī)的排氣管,，下左圖是打印樣件。首先會用FUNMAT HT將樣件分塊打印,，然后把幾塊樣件的表面仔細(xì)打磨后拼接在一起,。下右圖是復(fù)合材料模具經(jīng)過整個(gè)碳纖維鋪設(shè)和固化過程后制成的最終高性能產(chǎn)品。

圖：渦輪增壓發(fā)動機(jī)的通風(fēng)口

相信在不久的將來,，越來越多的賽車生產(chǎn)商會在不斷地創(chuàng)新跟探索中引入增材制造技術(shù),。也期待更多的優(yōu)秀制造商，如 Hartley Engines,， 不放棄改革與研發(fā)創(chuàng)新,，與 INTAMSYS遠(yuǎn)鑄智能一起推進(jìn)精益制造方法。

關(guān)于遠(yuǎn)鑄智能

遠(yuǎn)鑄智能（INTAMSYS）是一家全球領(lǐng)先的提供高性能材料3D打印和工業(yè)直接增材制造解決方案的高科技公司,，由來自海內(nèi)外世界一流高科技公司從事多年精密設(shè)備開發(fā),、高性能材料研究的工程師團(tuán)隊(duì)聯(lián)合創(chuàng)建。公司在上海,、東莞,、德國斯圖加特和美國明尼蘇達(dá)有研發(fā)和營銷、技術(shù)服務(wù)中心,，當(dāng)前已建立了覆蓋全球的完整營銷和售后服務(wù)體系,。

遠(yuǎn)鑄智能（INTAMSYS）聚焦于航空航天、汽車,、電子制造,、消費(fèi)品、醫(yī)療,、科研等行業(yè)領(lǐng)域,，提供從功能測試原型制作、工裝夾具制造到最終產(chǎn)品直接批量生產(chǎn)的完整增材制造解決方案,，產(chǎn)品涵蓋設(shè)備,、軟件、高性能材料及打印服務(wù)等,。更多信息,，請參閱www.intamsys.cn