3D Systems SLA 750 3D打印機(jī)助力福特車隊(duì)風(fēng)洞提交測試成功

南極熊獲悉,，來自Stewart-Haas Racing和其他納斯卡福特車隊(duì)的空氣動(dòng)力學(xué)工程團(tuán)隊(duì)需要一種方法來測試數(shù)百種不同的車身面板形狀,，以確定新的2024納斯卡福特Mustang Dark Horse®的最佳空氣動(dòng)力學(xué)形狀,。這個(gè)納斯卡提交的項(xiàng)目涉及在多個(gè)月的時(shí)間框架內(nèi)全尺寸風(fēng)洞測試。既然全尺寸的風(fēng)洞測試是昂貴的,，那么在每次測試期間能夠測試幾十種不同的車身面板形狀的最有效方法是什么呢?

當(dāng)向納斯卡提交新的賽車車身形狀時(shí),，福特車隊(duì)需要滿足納斯卡確定的特定空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)規(guī)格。在項(xiàng)目結(jié)束時(shí),，理想的情況是在提交的車身的全尺寸風(fēng)洞測試中實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),。為了使最終提交測試成功，使用了以下開發(fā)過程,。

1.使用CFD軟件測試車身面板形狀
CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))分析師在CAD軟件中設(shè)計(jì)多個(gè)車身面板形狀概念,。這些概念代表了各種形狀，將潛在地提高賽車的空氣動(dòng)力學(xué)性能,。然后使用代表虛擬風(fēng)洞的CFD軟件對這些表面模型進(jìn)行處理,，以測試這些表面模型的氣動(dòng)系數(shù)。對結(jié)果進(jìn)行了分析,，并確定了具有良好性能潛力的概念作為在全尺寸風(fēng)洞中進(jìn)行測試的概念,。

2.將CFD表面轉(zhuǎn)換為3D打印的實(shí)體CAD模型
然后，設(shè)計(jì)工程師將CFD表面模型轉(zhuǎn)換為可3D打印的實(shí)體CAD模型,。實(shí)體表面模型被劃分為大小合理的圖塊,，在打印和組裝時(shí)代表原始CFD表面模型的形狀。這些瓦片被設(shè)計(jì)成附著在全尺寸汽車底盤的子框架上,，在風(fēng)洞中進(jìn)行測試,。

3.使用3D Systems的SLA打印機(jī)打印部件
然后將這些實(shí)體CAD模型發(fā)送到Stewart-Haas Racing內(nèi)部，到密歇根州迪爾伯恩的福特增材制造中心或外部打印服務(wù)進(jìn)行3D打印,。然后,，3D打印技術(shù)人員在3D Systems的3D Sprints軟件中定位CAD模型，以確定它們需要打印的方式,。文件可以定向,，以盡量減少打印時(shí)間，最大限度地提高打印質(zhì)量,，并最大限度地提高每個(gè)構(gòu)建平臺的零件數(shù)量,。3D Systems的3D Sprint軟件使用直觀,，使技術(shù)人員能夠快速設(shè)置要打印的CAD模型。

然后,，生成的文件可以發(fā)送到ProX 800 SLA機(jī)器,，以便快速，準(zhǔn)確地打印所需材料的部件,。3D Systems提供了許多不同的材料，其中一些是專門為風(fēng)洞測試打印部件而開發(fā)的,。這導(dǎo)致零件表面光滑,，這對風(fēng)洞測試至關(guān)重要。對于這樣的提交項(xiàng)目,，打印數(shù)百個(gè)大型部件是很常見的,。3D Systems的SLA機(jī)器的可靠性是打印這么多零件的關(guān)鍵。通常這些部件都是及時(shí)打印出來,，以便在風(fēng)洞中進(jìn)行測試,，因此SLA機(jī)器的可靠性非常重要。3D Systems SLA機(jī)器是可以24/7全天候打印零件的主力機(jī)器,，只需要最少的維護(hù),。

4.將3D打印的部件組裝到隧道測試車上
然后，3D打印的部件可以固定在全尺寸汽車的子結(jié)構(gòu)上,。這樣,，整個(gè)車身形狀就可以通過這些3D打印的圖塊來定義。然后可以對生成的車身形狀進(jìn)行3D掃描,，以驗(yàn)證3D打印的形狀是否等于原始的CFD表面文件形狀,。

5.汽車在風(fēng)洞中進(jìn)行測試
當(dāng)汽車在風(fēng)洞中進(jìn)行測試時(shí)，額外的3D打印圖塊可能會被添加到汽車上或從汽車上移除,，以測試正在開發(fā)的各種概念,。每次“運(yùn)行”代表一個(gè)正在測試的概念，并記錄和分析產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù),。一些概念提高了車身的空氣動(dòng)力學(xué)性能,，而另一些則沒有。通過這種方式,，空氣動(dòng)力學(xué)工程師能夠優(yōu)化汽車車身的形狀,，以便在未來的賽道上表現(xiàn)得最好。

6.重復(fù)步驟1 - 5,，直到汽車滿足提交的空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)規(guī)格
許多個(gè)月,，許多打印零件，許多風(fēng)洞測試之后,，汽車準(zhǔn)備好了最后提交風(fēng)洞測試給納斯卡,。在本次提交測試中,，如果車身面板形狀符合空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)規(guī)范，車身形狀將提交給NASCAR,，作為2024年NASCAR福特Mustang Dark Horse®的最終賽車車身形狀,。

7.生產(chǎn)生產(chǎn)車身面板
然后，設(shè)計(jì)工程師將代表最終提交車身形狀的實(shí)體CAD模型轉(zhuǎn)換為CAD表面,，即用于生產(chǎn)的最終車身面板尺寸,。這些生產(chǎn)文件隨后被發(fā)送給各個(gè)碳纖維供應(yīng)商，以生產(chǎn)將在2024年賽車賽季用于比賽的碳纖維車身面板,。

3D Systems的3D Sprint軟件和3D打印SLA機(jī)器是完成此類提交項(xiàng)目并取得成功的正確工具,。這些工具和開發(fā)過程被用于福特野馬黑馬賽車的車身，它看起來像2024年的量產(chǎn)車,，但具有福特車隊(duì)賽車贏得比賽和納斯卡杯系列冠軍的空氣動(dòng)力學(xué)性能!

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