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铂力特金属 3D 打印赋能赛车工程

05 12 月
2024
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2024 年中国大学生方程式汽车大赛落下帷幕,留下了许多精彩瞬间。自 2016 年起,铂力特便开启对FSC/FSAE赛事车队的赞助,多年来始终坚守初心,致力于探索金属 3D 打印在汽车轻量化与创新设计方面的应用潜能。

同济电车队比赛现场

随着大赛的圆满收官,铂力特赞助的北理工赛车队、同济电车队和哈工大HRT车队均荣获全国二等奖。这一佳绩不仅是对车队技术实力的证明,也是对铂力特助力价值的诠释。北理工、同济、哈工大威海车队分别自2017年、2019年、2020年起与铂力特展开合作,共同在赛车零部件的创新道路上不断前行。    

在赛车零部件设计制造中,铂力特为三家车队提供了全面的优化设计和金属3D打印制造解决方案,助力各车队实现赛车零部件在轻量化、强度提升和散热性能优化等方面的显著进步。

北理工赛车队比赛现场

01 结构与性能提升:铂力特助力赛车部件革新

在赛车零部件的结构与性能提升方面,金属3D打印发挥着重要作用。以同济电车队的赛车零部件为例,在转向器壳体设计环节,铂力特针对壳体和耳片连接处易断裂的问题,建议车队采用包裹式连接方法;不仅有效增强结构强度与耐用性,而且通过一体化成形减少接缝,提高力学性能。

制动卡钳

此外,Dre24赛用后立柱在铂力特的协助下采用桶装包围结构,同时使用BLT高强铝合金材料打印,兼顾了轻量化与强度安全。在卡钳设计上,铂力特协助车队通过拓扑优化合理规划设计空间,有效减少材料用量,同时保持了卡钳的刚性,并改进卡钳连接方式,实现了减重与结构优化的目标。以上零件均由铂力特BLT-S600设备打印,采用高强铝合金BLT-AlMgScZr,保障零件的高精度和力学性能,为赛车装机筑牢根基。

在与北理工电车队的合作中,立柱设计上,车队借助拓扑优化技术,大幅减轻质量,同时各项力学性能指标良好,满足赛车严苛设计要求。在铂力特技术指导下,转向支架结合拓扑优化与衍生式设计,实现了质量、体积以及成本的降低,安全性能提升,设计效率飞跃。此外,悬架后支撑座在铂力特帮助下成功实现轻量化,采用对称双向拔模桁架结构,兼顾刚性和外观,同时优化了安全系数和应力,提升了整体性能。这些零件选用BLT-AlSi10Mg合金,通过铂力特的BLT-S400设备精密打印成形,有力保障赛车整体性能的稳定发挥与长效运行。

轮边立柱 

02 散热系统优化:护航电机长效运转

在散热系统优化方面,铂力特支持哈工大HRT 车队设计制造的电机水套也收获了显著成效。团队采用铂力特提供的BLT-AlSi10Mg材料,利用BLT-S400设备进行打印。通过设计 Z 字型水道,增加水与水套接触面积,提升了散热效果。同时,分离式设计简化电机拆装,并预留了装配余量,再结合导热硅脂填充缝隙,进一步增强热量传导,确保水冷系统高效散热,从而有效延长了电机使用寿命。

电机水套

铂力特在赛车工程领域的贡献不仅助力车队在赛场上争得荣誉,更为汽车零件制造不断注入创新活力。在铂力特第一届赛车零部件优化设计大赛中,同济电车队拔得头筹,北京理工大学方程式电车队位居次席。评委团由多位品牌车企专家及行业翘楚组成,他们的专业评判与建设性意见为各车队指引进步方向。高合汽车的杨国培老师评价道“车队利用增材制造设计思路及严谨验算的能力值得肯定,同时拓扑空间构思、软件干预及细节工艺需进一步雕琢改进”。

同济电车队比赛现场

随着本次大赛落下帷幕,铂力特在推动金属3D打印于汽车领域的应用展现其引领作用。明年的赛事将于1月底前启动,面向全球院校开放。铂力特诚邀各方英才报名参与,切磋交流,碰撞出更多创意火花,共同推动行业迈向新高度。

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