颠覆性创新金属3D打印技术助力Moto2突破极限
材料制作出原型,最后则用钛合金材料制造出重量更轻的成品部件。
新3D组件设计的关键是拓扑优化的迭代过程,由于车身具有严格的空间限制,又形臂布局需要用软件连续进行合理规划,以便满足一系列预定义的前叉负载条件要求。
当最终的组件设计通过数字CAD软件的验证后,便可脱机生成成型准备文件,然后将其导出至增材制造系统。
利用CAD软件,13D Concept公司能够评估预定参数是否最优,或者是否需要调整参数以匹配特定的金属粉末特性,以及又形臂复杂的目标几何形状。
重要的是,使用AM250的专用光学控制系统(OCS)软件,13D Concept公司能够非常精确地控制激光准直,这有助于提高加工精度及表面光洁度。
四、结果
通过在Moto2摩托车的设计上采用增材制造技术,TransFIORmers成功将又形臂前悬架这一关键组件的重量大幅减少了40%。对比原来的钢制焊接组件,一体式钛合金组件的重量减轻了600g。
金属3D打印还令TransFIORmers能够更精细地控制组件公差,并且快速灵活地完成叉形臂几何形状的迭代,以此满足特定底盘和运动系统的结构要求。
“金属3D打印帮助我们实现了叉形臂组件的减重,这令我们成功避开了车辆的重量转移现象以及与‘制动俯冲’相关的问题。使用这一技术不仅让我们设计出重量更轻的部件,同时也显着提高其刚度”,TransFIORmers车队的机械工程师Jer meAldeguer解释说。
利用增材制造技术加工出的全新Ti6A14V钛合金叉形臂,具有超过1100MPa的极限抗拉强度和几近完美的99.7%的密度,与此同时,其刚度还远远超过原来由手工打造且由多部件焊接而成的钢制叉形臂。
得益于增材制造技术,TransFIORmers的标准叉形臂开发流程已变得愈加经济高效。大量耗时的部件加工和组装工作得以避免,设计迭代和制造的速度因此提高了数倍。
2016年6月,车队在巴塞罗那举行的FIM CEV欧洲锦标赛中赢得了自成立以来的首个Moto2 GP比赛冠军。