近年來(lái),發(fā)動(dòng)機制造商開(kāi)始將3D打印技術(shù)應用在發(fā)動(dòng)機制造領(lǐng)域,比較典型的應用包括使用選擇性激光熔化3D打印技術(shù)直接制造發(fā)動(dòng)機零部件、使用選擇性激光燒結3D打印技術(shù)或黏結劑噴射3D打印技術(shù)制造汽車(chē)零部件鑄造用的砂?；蚴褂眠x擇性激光燒結3D打印技術(shù)制造鑄造工藝中的熔模。
雖然有些應用還處于探索階段,但3D打印技術(shù)在提升汽車(chē)發(fā)動(dòng)機性能、縮短制造周期方面的優(yōu)勢已日漸清晰。下面介紹一個(gè)康明斯公司通過(guò)使用選擇性激光熔化3D打印技術(shù)制造輕量化柴油發(fā)動(dòng)機支架的案例。
通過(guò)3D打印制造的柴油發(fā)動(dòng)機支架,不僅提高了柴油機支架的性能,還為風(fēng)扇驅動(dòng)皮帶輪提供了錨點(diǎn)這個(gè)零件設計的突出優(yōu)點(diǎn)是輕量化性能改進(jìn)并降低制造成本，在內燃機中,發(fā)動(dòng)機支架是負責連接動(dòng)力總成系統的一個(gè)重要部件,不僅連接發(fā)動(dòng)機,還連接變速器和附件,并將動(dòng)力總成連接到車(chē)輛底盤(pán)上。
在優(yōu)化柴油機支架的過(guò)程中需要同時(shí)考慮到以下問(wèn)題:
如何與相關(guān)的部件連接的問(wèn)題;
理解選擇性激光熔化技術(shù)的長(cháng)處和限制,在設計階段充分考慮后處理的要求;
制造時(shí)間和預算的要求。
在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機支架的設計時(shí),首先是獲得發(fā)動(dòng)機支架的載荷要求,發(fā)動(dòng)機支架的機械性能與負荷軸承密切相關(guān)。為了正確地確定所涉及的負載優(yōu)化問(wèn)題,項目小組對整車(chē)中的部件進(jìn)行了測試,在特殊的軌道運行情況下,發(fā)動(dòng)機系統開(kāi)始進(jìn)行了加速運轉,根據分布在整個(gè)動(dòng)力總成系統的加速度及監測結果,項目小組獲得了相關(guān)的負載值,并且還額外考慮到功耗與發(fā)動(dòng)機轉速的曲線(xiàn)、車(chē)輛占空比、在其他環(huán)境下的輪轂負載情況等多種因素。
這些數據被輸入氣缸體的有限元模型中,從而形成數學(xué)優(yōu)化的迭代計算過(guò)程。在本案例中,拓撲優(yōu)化技術(shù)讓設計師直接專(zhuān)注于要實(shí)現的機械性能:給定載荷、邊界條件和設計量,求解器可以找到最有效的結構數量和材料分布。當然要達到最佳的優(yōu)化設計結果是個(gè)“瞻前顧后”的問(wèn)題,在設計時(shí)不僅僅需要做一個(gè)充分的設計分析,還需要了解如何獲得最?經(jīng)濟效益,并通過(guò)簡(jiǎn)化裝配過(guò)程或避免機加工過(guò)程中使用昂貴的非標刀具,來(lái)降低制造成本。
3D打印技術(shù)的優(yōu)勢具體體現在:
形狀復雜度:小批量的生產(chǎn)中選擇性激光熔化3D打印技術(shù)更具備經(jīng)濟優(yōu)勢,尤其是當涉及定制化和優(yōu)化的幾何槽形結構的時(shí)候
高分辨率:通過(guò)精細的激光束,逐點(diǎn)逐層熔化金屬粉末獲得精細的內部層次復雜度:在具有足夠分辨率的僉屬3D打印設備上,精細的功能制造意味著(zhù)復雜的分層多尺度結構。
功能復雜度:幾何的靈活性使得將原來(lái)需要幾個(gè)零件組裝而成的部件可以作為一個(gè)整體打印出來(lái)。
以上就是悟空打印坊尼龍材料3D打印為大家大家介紹的有關(guān)3D打印汽車(chē)原型與設計驗證應用分析，希望可以給大家提供參考。
公安機關(guān)備案號:44030902000839
郭生
