• 分類：應用項目
• 發佈時間：2024-07-05 11:09
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【概要描述】來自蘇黎世應用科學大學的瑞士學生正在建造一輛電動賽車，作為學生方程式比賽的一部分。該團隊的成功秘訣包括Sintratec使用選擇性鐳射燒結工藝製造的3D列印賽車部件。

 

瑞士隊加大油門

 

在蘇黎世應用科學大學在溫特圖爾，莫雷諾·阿皮塞拉(Moreno Apicella)歡迎我們，並帶領我們進入一個工作室。除了他的碩士學位，這位機械工程學生還是蘇黎世UAS賽車。該專案的目標是:在一年內製造一輛電動賽車，並獲得至少三場歐洲學生方程式賽事的參賽資格。為了實現這一目標，這位嶄露頭角的工程師可以利用廣泛的專業知識:我們目前有大約65名成員——大多數來自技術領域，但也有來自商業和經濟研究的，阿皮塞拉說。年輕團隊的目標是在2024年第四次參加比賽時，提高前幾年的成績。



Moreno Apicella是蘇黎世UAS車隊的隊長，負責車輛的開發。

 



在賽道上親身體驗

 

Formula Student events是最大的國際工程競賽，來自世界各地的學生在各個類別中相互競爭。使用他們自己開發的賽車，挑戰是在動態和靜態學科(如工程、性能、金融和美學)中戰勝其他大學團隊。“對我來說，這場比賽的獨特之處在於它為學生提供了將理論知識應用於現實世界工程挑戰的實踐經驗，”阿皮塞拉說。此外，與行業專業人士的密切合作也為團隊提供了重要的交流和對未來職業的洞察。



大約65名ZHAW學生正在一年內開發一款電動賽車。

 

多樣化的製造技術

 

在應用科學大學的車間裏，擺放著過去兩年的賽車和今年的車型，它們仍然由帶車輪托架的管狀框架組成。學生們必須在五月的首次展示前完成這輛車，然後在七月的活動開始。由於時間和預算緊張，Apicella和他的同學們也依靠增材製造技術來製造他們的車輛。這位機械工程專業的學生解釋道:3D列印對我們的團隊至關重要，因為它讓我們能夠快速製作原型，並以高精度定制複雜的零件。設計的自由度對於優化電動汽車尤其重要。



基於之前的車型，UAS車隊正在打造其2024賽車。

 

來自3D印表機的組件

 

該團隊使用了各種3D列印工藝，例如用於空氣動力學包層壓模具的熔融沉積建模(FDM)。然而，對於直接進入汽車的部件，需要更複雜的技術:我們對3D列印賽車部件的要求是良好的強度重量比和優異的機械性能，如防水組件，阿皮塞拉說。FDM很快達到極限，因此學生們轉向選擇性鐳射燒結(SLS)。作為贊助的一部分，瑞士SLS 3D印表機製造商Sintratec生產了幾件產品。



Sintratec S3印表機用於製造PA12材料的各種部件。

 

符合人體工程學的方向盤

 

使用SLS的一個具體例子是方向盤。從一開始就很清楚將會使用加法技術。“我們採集了司機的手印，並進行了3D掃描，”阿皮塞拉描述道。基於這一點，我們能夠從人體工程學的角度設計方向盤，使之完全適合他的手。完成CAD模型後，零件在S3辛特拉特克使用堅固的PA12尼龍，然後與電子設備一起內置在汽車中。由於這是一次性的定制，傳統製造不僅成本更高，而且無法提供相同水準的定制。



方向盤是根據人體工程學設計的，並根據駕駛員的手部掃描進行3D列印。

 

防水冷卻夾克

 

賽車的另一個3D列印元素是冷卻夾克。傳動系統的這一關鍵部件將冷卻液引導至四臺發動機，以調節它們的溫度。在這裏，Apicella的團隊能夠充分利用SLS 3D列印的設計自由:我們在冷卻外套中集成了一個相當複雜的結構，特別是內側，這位學生解釋道。這種幾何形狀實際上不可能用加工工藝製造，這就是我們選擇SLS的原因。由於學生方程式賽車規則規定，沒有液體可以從賽車中洩漏，防水性能的PA12材料對於這個應用也是至關重要的。



 

PA12冷卻套是設計、組裝並內置於車輛中的。

 

汽車行業的潛力

 

選擇性鐳射燒結等先進製造技術已經成為現代汽車開發和生產不可或缺的一部分。對於UAS車隊來說，附加值是顯而易見的。“我認為SLS對於汽車行業和我們專案的主要優勢在於高度的設計靈活性和速度,”阿皮塞拉強調道。這使得該技術非常適合輕型結構部件、定制夾具和備件，最終有助於提高車輛性能和效率。在溫特圖爾，該團隊相信SLS 3D列印將在賽道上的耐力測試中證明自己。



由於SLS等附加工藝，汽車零部件可以更自由地設計和更快地生產。

 

成功的瑞士合作

 

Sintratec支持公式學生專案3D列印的賽車零件，但目前還沒有來自瑞士的。對於蘇黎士UAS車隊來說，地理上的接近使得合作更加明顯和直接。Moreno Apicella總結說，與Sintratec的合作非常令人滿意。我們擁有出色的技術支持，並且通過SLS，我們擁有了滿足我們要求的最佳材料和工藝，有助於優化我們汽車的性能。對於學生來說，很明顯，這種3D列印技術也將在未來廣泛應用的專案中發揮關鍵作用。



高精度和魯棒性相結合:SLS非常適合多種工業應用。

 

“我們將SLS技術用於3D列印賽車零件，因為它具有設計自由度和出色的機械性能。

 

Moreno Apicella團隊經理

蘇黎世無人機車隊