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揭秘2026一級(jí)方程式賽車技術(shù)規(guī)則中新的增材制造使用規(guī)范

3D打印動(dòng)態(tài)
2024
08/14
19:46
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評(píng)論
2024年8月14日,,南極熊獲悉,新發(fā)布的 2026一級(jí)方程式賽車技術(shù)規(guī)則引入了有關(guān)增材制造 (AM) 使用規(guī)范的重大更新,,反映了該技術(shù)在賽車工程中不斷發(fā)展的作用,。這些規(guī)則確定了可應(yīng)用增材制造的材料、組件和特定領(lǐng)域,,確保安全性和性能,,同時(shí)促進(jìn)創(chuàng)新。與往年一樣,,我們來(lái)看看明年一級(jí)方程式賽季引入的主要元素和創(chuàng)新。


批準(zhǔn)用于增材制造的材料

和往年一樣,,法規(guī)明確列出了允許用于增材制造的材料,,并強(qiáng)調(diào)了一系列金屬粉末。這些材料用于生產(chǎn)近凈形狀的組件,,其中數(shù)字模型在單獨(dú)的層中處理并通過(guò)選擇性熔化,、粘合或燒結(jié)連接在一起。

鋁合金清單包括通用產(chǎn)品和知名專有產(chǎn)品,,例如Constellium 的 AlSi10Mg,、AlSi7MG、Al Cl−RAM2,、6061−RAM2,。這些材料因其重量輕和強(qiáng)度高的特性而受到青睞,使其成為一級(jí)方程式賽車高性能應(yīng)用的理想選擇,。允許使用的鋁鎂合金包括 Scalmalloy和 HRL 7A77,。它們以其出色的強(qiáng)度重量比而聞名,,這對(duì)于賽車環(huán)境至關(guān)重要。

△EOS 鋁 Al2139 增材制造粉末的SEM 顯微照片

鈦合金廣泛用于高應(yīng)力部件,,法規(guī)允許使用各種鈦合金,,包括 Ti6Al4V 和 Ti 5553,它們以出色的耐腐蝕性和強(qiáng)度而聞名,。用于增材制造的鋼合金包括流行的不銹鋼,,例如 316、304 和其他高強(qiáng)度鋼種,,這些鋼種對(duì)于需要在極端條件下保持耐用性的部件至關(guān)重要,。

高溫合金中,非常受歡迎的 Inconel 625 和 718 以及鈷鉻合金均被允許使用,。這些合金因其耐高溫能力而被列入其中,,使其成為暴露在極熱環(huán)境中的部件的理想選擇。

此外,,法規(guī)還規(guī)定,,通過(guò)增材制造生產(chǎn)的部件的最終質(zhì)量必須至少為打印部件質(zhì)量的 60%,不包括支撐結(jié)構(gòu),。這確保了部件的結(jié)構(gòu)完整性和性能,。最后,出于健康和安全考慮,,禁止使用含鈹?shù)脑霾闹圃觳牧稀?/div>
增材制造在特定部件中的應(yīng)用

2026法規(guī)還規(guī)定了允許使用增材制造的部件,,重點(diǎn)是保持創(chuàng)新和安全之間的平衡。正如汽車增材制造專家 Andrew Cunningham 所強(qiáng)調(diào)的那樣,,最重要的創(chuàng)新之一是懸架立柱現(xiàn)在可以使用鈦合金或鋁合金增材制造,。這種靈活性使團(tuán)隊(duì)能夠優(yōu)化懸架部件的設(shè)計(jì)和性能,這對(duì)于車輛的操控性和穩(wěn)定性至關(guān)重要,。隨著這一發(fā)展,,正如 Cunningham 開玩笑指出的那樣:“F1 終于達(dá)到了 Formula Student/SAE 的技術(shù)水平�,!�

△一級(jí)方程式賽車的懸架 - 展示立柱 - 來(lái)自梅賽德斯-AMGPETRONAS F1 車隊(duì)

其他增材制造組件包括排氣組件:在排氣組件的特定區(qū)域允許使用增材制造,,這些區(qū)域可以充分利用增材制造技術(shù)的精度。例如,,氣缸蓋連接處的短管/法蘭元件,、連接主渦輪和副渦輪的 3 合1 元件以及副渦輪和渦輪增壓器 (TC) 之間的連接等組件都是可以應(yīng)用增材制造的指定區(qū)域。但是,,這些元件受到嚴(yán)格的尺寸限制,,以確保所有團(tuán)隊(duì)的一致性和性能。

盡管增材制造被廣泛使用,,但法規(guī)仍施加了某些限制以保持公平性和性能標(biāo)準(zhǔn),。值得注意的是,,對(duì)于主熱交換器,法規(guī)規(guī)定核心和集管箱必須由鋁合金制成,,核心本身不能使用增材制造生產(chǎn),。這一限制可能旨在確保可靠性并防止開發(fā)超輕,、可能不太耐用且可能危及安全的熱交換器,。

熱交換器內(nèi)的管道和翅片的尺寸也受到嚴(yán)格控制,并要求有特定的最小厚度,。這些措施確保雖然可以使用增材制造來(lái)提高性能,,但不會(huì)導(dǎo)致材料厚度不安全減少或損害關(guān)鍵冷卻系統(tǒng)的完整性。


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