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诺丁汉大学开发出可提高燃油效率的3D打印汽车零部件

导读: 诺丁汉大学的工程师们努力开发新的增材制造工艺,不仅使汽车更加安全,而且提高燃料效率,降低噪音和二氧化碳排放。

更好的节油型汽车是争取更清洁空气、降低化学燃料消耗和减缓气候变化的关键因素,而驾驶员则可以减少在燃气方面的支出。燃料效率型汽车的设计有很多,但是燃料效率设计的一个主要组成部分是减重。这是一个相对简单和明显的解决方案,车辆越轻,推进所需的燃料越少,但实际上工程轻量级和安全的汽车并不那么简单。

诺丁汉大学的工程师们努力开发新的增材制造工艺,不仅使汽车更加安全,而且提高燃料效率,降低噪音和二氧化碳排放。根据EPSRC增材制造和3D打印博士培训中心主任Christopher Tuck教授称,该大学的增材制造和3D打印研究组十年来一直致力于研究汽车和航空航天工业技术。

“我们在这一领域的工作始于2007年开始的技术战略委员会(现在的Innovate UK)的ATKINS项目,”Tuck告诉小编。“这是我们第一个涉及在MTT250选择性激光熔融(SLM)系统上制造的Ti6Al4V轻质晶格结构的主要项目。在研究过程中,我们展示了格子和优化结构的巨大潜力,以减少车辆重量,同时还开发我们的AM设计能力。”

2013年,该中心是ALSAM(通过添加剂制造的铝晶格结构)项目的主要合作伙伴,该项目涉及与汽车OEM合作,进一步开发该技术,重点是创建由铝合金制成的网格部件。同时,与项目合作伙伴雷尼绍及其AM250金属增材制造机器合作,该集团能够重新设计发动机部件,燃料泵组件的一部分,以减少部件80%的重量。

去年,EPSRC、雷尼绍,以及和其他一些组织合作,开展了一个名为“汽车零部件功能性规范”(FLAC)的大型合作项目,计划将一直持续到2019年。

诺丁汉大学开发提高燃油效率的3D打印汽车零部件

“FLAC提出了一种新型的先进部件,能够减轻重量和提高热性能,”Tuck告诉我们。 “我们将利用我们在研究小组中开发的内部网格软件FLatt Pack,在SLM成功处理之前使用新合金制造这些组件。”

FLAC旨在将新车辆部件的重量减少40%至80%,并在三年项目过程中展示SLM工业化的可行性和成本分析。通过更好的燃料效率,该项目有利于环境,而且由于铝粉的可回收性以及消除了常规制造技术中所需的特殊工具和危险切削液,它还将使浪费和成本最小化。

诺丁汉大学开发提高燃油效率的3D打印汽车零部件

该项目将研究的组件包括制动卡钳、LED前大灯的散热器和动力传动系统子系统。短期内,在豪华车和赛车市场,这些部件将二氧化碳排放量减少16.97g/km。

“FLAC将使英国汽车公司受益,通过允许他们为轻量型车载部件的设计和制造采用创新技术,缩短交货时间并降低成本,”Tuck说。“汽车行业是英国主要出口行业之一,按价值计算,占英国出口总额的6.3%。成功交付FLAC的产品组合将提高关键汽车技术的研发领导力,加强英国汽车供应链,从而增加英国经济和政府的收入。”

据悉,该项目从Innovate UK获得了170万英镑,还包括参与组织HiETA Technologies、Moog Controls、Bentley Motors、Alcon Components、Added Scientific和利物浦大学。

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