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應(yīng)用案例

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金石三維3D打印解決方案助力華南理工大學(xué)車(chē)隊(duì)跑出“加速度”

導(dǎo)讀:華南理工大學(xué)方程式賽車(chē)隊(duì)作為中國(guó)高校方程式賽車(chē)的先行者之一,該車(chē)隊(duì)多次在“中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽”(FSC)中取得優(yōu)異成績(jī),包括多次獲得綜合冠軍、單項(xiàng)冠軍以及其他獎(jiǎng)項(xiàng)。此外,車(chē)隊(duì)還曾代表中國(guó)參加“日本大學(xué)生方程式大賽”(FSAE Japan)等國(guó)際賽事,并在這些比賽中獲得了不俗的成績(jī)。

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華南理工大學(xué)方程式賽車(chē)隊(duì)

在方程式賽車(chē)比賽中取得優(yōu)異成績(jī),輕量化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和材料性能都是至關(guān)重要的因素,而3D打印技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵手段。通過(guò)3D打印,車(chē)隊(duì)可以快速制造復(fù)雜零部件,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減輕車(chē)身重量并提升強(qiáng)度;同時(shí)還能加快設(shè)計(jì)迭代,優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)性能,選擇性能更優(yōu)的材料,全面提升賽車(chē)整體表現(xiàn)。

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華南理工方程式賽車(chē)

正因?yàn)槿绱耍A南理工大學(xué)方程式賽車(chē)隊(duì)一直在積極尋求與實(shí)力強(qiáng)大的3D打印公司展開(kāi)合作,以提升賽車(chē)的改裝水平和性能表現(xiàn)。最終,金石三維在本賽季成為車(chē)隊(duì)的贊助商,為其全程提供金屬3D打印技術(shù)支持,助力車(chē)隊(duì)實(shí)現(xiàn)賽車(chē)夢(mèng)想。借助金石三維的工業(yè)級(jí)3D打印解決方案,不僅能夠高效加工復(fù)雜設(shè)計(jì),還能憑借高精度、高效率的打印工藝,大幅提升車(chē)隊(duì)新車(chē)研發(fā)進(jìn)度,為賽事注入強(qiáng)勁的科技創(chuàng)新動(dòng)力。

目前金石三維已和華南理工賽車(chē)隊(duì)展開(kāi)廣泛合作,利用金屬3D打印工藝協(xié)助車(chē)隊(duì)對(duì)賽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)、冷卻、轉(zhuǎn)向、懸架等多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),為整體性能的提升提供了支持。

3D打印在賽車(chē)上的應(yīng)用

3D打印空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng):

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E41賽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)套件

在賽車(chē)設(shè)計(jì)中,翼肋作為關(guān)鍵的空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)件,其減重和與車(chē)身的連接強(qiáng)度極為關(guān)鍵,通常通過(guò)翼梁和翼肋的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。這些部件通常由板材激光切割加工而成,設(shè)計(jì)上采用大面積鏤空。

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擴(kuò)散器主翼翼肋

然而,傳統(tǒng)激光切割工藝在加工與車(chē)身曲面完美貼合的復(fù)雜翼肋時(shí),存在不小的局限性。金屬3D打印技術(shù)則突破了這一瓶頸,不僅能夠制造出具備復(fù)雜曲面、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的翼肋,還可以顯著提高其與車(chē)身的貼合度,確保翼片整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

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3D打印的賽車(chē)翼端


3D打印冷卻系統(tǒng)

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電機(jī)冷卻水套

在賽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)中,金屬3D打印技術(shù)被應(yīng)用于電機(jī)散熱水套的制造。通過(guò)精密設(shè)計(jì)內(nèi)部水路,提升熱傳導(dǎo)效率,確保電機(jī)在激烈比賽環(huán)境中保持合理溫度,實(shí)現(xiàn)高效而穩(wěn)定的性能輸出。


3D打印轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

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轉(zhuǎn)向衍生式支架

在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,支架作為承受高彎矩且需具備大跨度的核心零件,其優(yōu)化設(shè)計(jì)至關(guān)重要。通過(guò)衍生式設(shè)計(jì)與3D打印工藝的結(jié)合,支架空間結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化,在確保滿足強(qiáng)度需求的前提下,實(shí)現(xiàn)了最大限度的減重。這種設(shè)計(jì)不僅有效提升了車(chē)輛的操控性,還對(duì)整車(chē)輕量化做出了重要貢獻(xiàn)。


經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試,這些由金屬增材制造技術(shù)打造的部件在材料性能、耐高溫高壓能力等方面均表現(xiàn)優(yōu)異,為賽車(chē)整體的耐用性和性能提升提供了堅(jiān)實(shí)保障。通過(guò)與金石三維的深度合作,華南理工方程式賽車(chē)隊(duì)在金屬3D打印技術(shù)的賦能下,實(shí)現(xiàn)了賽車(chē)部件的快速優(yōu)化與高效制造,為2024年賽事提供了強(qiáng)勁支持。

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校企合作,共建實(shí)驗(yàn)室

事實(shí)上,金石三維與華南理工的合作不僅是此次項(xiàng)目。近年來(lái),在金石三維集團(tuán)首席科學(xué)家、華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院楊永強(qiáng)教授的推動(dòng)下,金石三維集團(tuán)與華南理工大學(xué)持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研用合作,聯(lián)合共建了“金石三維—華南理工大學(xué)增材制造聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”、“金石增材制造研究院”、“廣東省培育研究生示范基地”等多個(gè)項(xiàng)目。楊永強(qiáng)教授帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在金屬3D打印領(lǐng)域不斷攻克技術(shù)難關(guān),先后榮獲廣東省年度名優(yōu)高新技術(shù)產(chǎn)品獎(jiǎng)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。








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