从限量贵金属零件到全3D打印底盘:高性能汽车领域增材制造五大突破
尽管增材制造在汽车行业的各个层面都在不断发展和扩展,尤其是在幕后用于原型制作和工装应用,但我们希望借此“汽车AM聚焦”的机会,重点介绍该领域一个特别令人兴奋且引人注目的方向:将直接3D打印零件集成到高性能和豪华车辆中。

仅在过去几个月里,我们就报道了多个故事,展示了AM已经走过了多远——从带有关键3D打印结构的可合法上路超级跑车,到具有可定制3D打印功能的限量版豪华汽车。
在所有这些案例中——我们将更详细地审视这些案例——增材技术因其能够创造全新设计和几何形状,并以经济可行的方式制造小批量及定制零件而独具优势。
现在,闲言少叙,以下是一些近期汽车AM亮点,展示了该技术在高性能和豪华汽车领域的影响。

宝马旗下的汽车品牌MINI在3D打印方面有着有趣的轨迹。以其小型车而闻名的MINI,在2018年大胆推出了“MINI Yours Customised”计划,使客户能够将个性化功能集成到他们的MINI中,例如定制LED车门迎宾踏板和门控投影仪、内饰饰条和侧面通风口。
这些定制中的大部分由来自HP、EOS和Carbon的聚合物增材制造技术实现。

尽管该计划在2021年之前的某个时候停止了,但该品牌在近年来还有其他使用AM的实例,包括与设计师Paul Smith的一次性合作,打造了定制的MINI STRIP。这款车配备了一个明显采用3D打印的经典MINI黑色饰条,以及前后保险杠嵌件。
最近,该汽车品牌对AM的使用随着限量推出的MINI 1965 Victory Edition而进一步升级。据汽车制造商宝马称,3D打印被用于“从早期开发和原型生产一直到批量生产”。
在批量生产方面,HP的Multi Jet Fusion技术被用于3D打印一系列最终用途部件,包括3D打印钥匙帽、定制饰条以及一个方向盘徽章,以纪念1965年蒙特卡洛拉力赛的胜利。

本月早些时候,德国跑车制造商Apollo Automobil展示了一项其Apollo EVO超级跑车中绝对令人惊叹的部件:一个一体式3D打印排气系统,其表面处理灵感源自龙鳞。这个被称为“龙鳞排气”的部件由航空航天级钛合金(TA15)制成(带有陶瓷涂层),据报道制造需要123小时。
这款3D打印排气系统是汽车制造商Apollo EVO的关键特征之一,这款超级跑车基于Ferrari F140 V12发动机打造,零售价超过400万美元。
据Apollo Automobil称,这款超级跑车的前几台车辆——总共仅生产10辆——预计将于2026年上半年交付。值得注意的是,排气系统的鳞片纹理不仅满足美学目的:它还具有热管理功能,有助于在整个结构上分布热量。
“Apollo的龙鳞排气体现了品牌的核心设计DNA,是‘叛逆的德国工程’又一非凡之作,”该公司表示。“它将艺术、故事叙述和极端工程无缝融合成一个功能性部件。其造型旨在激发敬畏,代表了Apollo Automobil设计演进的下一阶段。”

去年年底,英国电动跑车公司LongBow Motors发布了一款LongBow Speedster,其特点是采用了所谓的“世界上第一个全3D打印汽车车身”。该车车身由RYSE 3D Ltd使用LFAM技术3D打印的面板制成——整个过程仅用了60天。
虽然也许在功率等级上无法与本文提到的超级跑车相比,但LongBow Speedster本身也值得关注:它是一款在英国完全设计、工程和制造的轻量级电动跑车。
增材制造在这款电动车的开发和制造中发挥了关键作用。其总质量低于1,000公斤,通过结合使用多种创新部件实现了减重,包括碳纤维复合材料单体壳、铝制后副车架以及3D打印钛合金安装节点。
虽然该公司推出的3D打印车身属于原型车的一部分,但似乎该公司计划在最终生产中使用AM。正如Davide Sher在报道中所写:“Speedster车身项目也为面向客户的定制提供了一个模板。LongBow的Voya计划仍在开发中,该计划将允许买家使用可扩展至单件生产的增材方法对选定的部件进行个性化定制。”

英国豪华车制造商宾利一直积极在其限量版Batur车型上采用金属AM。这些由宾利Mulliner部门打造的汽车极为独特,仅生产34辆(16辆敞篷版,18辆轿跑版)。该系列车型以其高度的可定制性而特别引人注目。其最新车型Bentley Convertible #4被描述为“迄今为止最精挑细选的Batur敞篷版”。
这款车是与客户Sonia Breslow(一位狂热的宾利收藏家)合作设计的,并采用了多个由铂金制成的3D打印细节。其中包括方向盘上的铂金3D打印中心标记以及3D打印的拉杆按钮。
其他Batur车型则集成了其他类型的贵金属。例如,Black Rose Batur采用了3D打印的玫瑰金部件,包括驾驶模式选择器、方向盘标记和拉杆按钮。
“从我记事起,我就对汽车充满热情,”Sonia Breslow说。“当我拥有像这辆Batur这样的车时,我根本没打算在有生之年卖掉它——它是我永远的车。我完全沉迷于细节,我喜欢设计它们——挑选颜色,斟酌每一个色调、每一个功能,让它们与众不同。”

如果我们不提及一款在最终用途汽车生产中使用3D打印最具开创性的车辆之一,那将是一大疏忽:Czinger 21C。这款车由位于加州的Czinger Vehicles Inc.开发,是一款独特的超级跑车,集成了使用Divergent的粉末床熔融技术制成的全3D打印底盘。
虽然我们从早期就开始报道Czinger超级跑车开发的演变,但该公司在过去几年中取得了巨大进步,打破了记录,扩大了全球分销网络,并实现了新的规格。
仅在最近一个月,Czinger就因其在Jay Leno的网络系列节目《Jay Leno's Garage》以及固特异的“Fast Is In Us”全球营销活动中的亮相而受到关注。
在前者中,Czinger创始人兼首席执行官Lukas Czinger向Leno展示了21C究竟有何特别之处,以及增材制造对这款车的开发和制造有多么重要。Leno本人称赞该公司兑现了其他超级跑车制造商未能履行的承诺,尤其是在法规合规方面。在该集节目的驾驶环节中——非常值得一看——Leno在环绕伯班克的山路上行驶时,只给出了积极评价。

在固特异活动中,Czinger 21C成为焦点,帮助宣传该公司的Eagle性能轮胎。正如Davide所写:“在广告中选择21C并非偶然。Czinger 21C保持着多项量产车速度记录,其性能在很大程度上归功于其3D打印结构在重量和刚度方面以传统制造无法复制的方式进行了优化。”


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