华曙高科3D打印的"超能力"在2016版方程式赛车

由工业级3D打印领航企业华曙高科提供技术支持，长沙理工大学汽车与机械工程学院学生为主体研发制造的“2016版方程式赛车新车”正式亮相。...



由工业级3D打印领航企业华曙高科提供技术支持，长沙理工大学汽车与机械工程学院学生为主体研发制造的“2016版方程式赛车新车”正式亮相。


采用SLS方式进行打印的部件：方向盘、翼片均由尼龙粉末材料打印而成（a、b）、进气歧管由玻璃微珠复合尼龙粉末材料打印而成（c）

2016版方程式赛车的方向盘、进气系统、空气动力学套件等8种关键零部件均采用最先进的金属3D打印技术，这里采用的是SLS（选择性激光烧结）方式，整车总价值逾20万元，各零部件严丝合缝，车身设计、结构、轻量化等方面的性能更为优异，整个车体质量仅为240 kg，最高时速可达135 km/h，该赛车将会代表长沙理工大学出征2016中国大学生方程式汽车大赛。

然而这些3D打印赛车零部件究竟有何“超能力”呢？下面就为您剖析3D打印尼龙零部件的精妙之处。

3D打印的方向盘采用尼龙材料，因此强度更高、重量更轻。

2016版方程式赛车的方向盘采用内部镂空的设计，实现完全定制化，包括方向盘快拆安装位置、换挡位置、电控开关安装方式、握姿等，使驾驶员操控感和体验感更好，同时将拨片与方向盘合成为一个零件，一体成型，使设计更简单。

在以往的赛车进气系统的设计中，存在进气损失较大、空气流量低，尤其是发动机在低转速状态、功率较低且扭矩输出不足，导致了发动机在怠速时转速不稳定。2016版方程式赛车的进气系统采用华曙高科高分子3D打印技术，实现了无模具制造，一体成型，减少了制作周期和成本，造型相对自由，可以根据模拟分析自由调整形状，整个系统质量轻、强度大，符合赛车轻量化的要求。

空气动力学套件为现代赛车的重要组成部分，它能为高速行驶的赛车提供可观的负升力，增加车辆的抓地力，从而提升牵引力，此部件主要依靠复杂翼型及翼片组合来对气流进行导流，近而发挥作用。

车队过去利用传统材料以及传统方式（例如手工制作、注塑、木材机加工等）加工空气动力学套件，其精度差、重量大、不美观。精度差导致其实际作用与理想效果相差甚远，重量大则直接与轻量化概念相背离，此次利用华曙高科3D打印高分子桁架结构翼片，则有效规避了这两点缺陷，并集合了美观、高性能、质量小等优点。

在使用3D打印高分子桁架结构翼片后，测算结果显示，整车受到的阻力为333.56 N，升力为－505.332 N，其中前翼提供的阻力为98.314 N，升力为－200.39 N。尾翼提供的阻力为134.408 N，升力为－352.652 N。在前翼的导流作用下，前轮前部的高压区范围明显减少，前翼跟尾翼发挥效果良好。

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