寶馬i8 Roadster金屬3D打印車頂支架首次應用于量產
魔猴君 行業(yè)資訊 2537天前
德國汽車制造商寶馬集團憑借其2018年BMW i8 Roadster金屬3D打印敞篷車頂支架贏得了2018年Altair Enlighten獎。這一創(chuàng)新組件標志著金屬3D打印部件首次應用于批量生產車輛。Altair Enlighten獎旨在表彰每年減輕車輛重量的最大成就。該獎項為被提名者提供了在國際上被公認為減少車輛重量和達到排放目標的拳應用。六位Altair Enlighten獎得主是從57名決賽選手中脫穎而出 ，這幾乎是去年比賽總數(shù)的兩倍。
寶馬集團一直是汽車行業(yè)采用增材制造技術的先驅。該公司正在使用該技術在設計過程的各個階段快速開發(fā)先進的原型，以及投資3D打印研究，甚至使用3D打印進行最終階段的批量生產。采用該技術開發(fā)的最新原型車是2018年BMW i8 Roadster的車頂支架。
寶馬集團在模塊類別中排名第16位，其中第一款3D打印金屬部件用于生產系列車輛，2018年寶馬i8敞篷跑車的重量減輕了44％。采用選擇性激光熔化（SLM）技術生產而無需任何支撐結構，這也是拓撲優(yōu)化設計首次將近1：1轉換為系列生產車輛，以實現(xiàn)重量減輕和十倍剛度增加的案例。“當評委看到這一部分，我們說，'這是制造業(yè)的冰山一角'，”Altair全球汽車和工業(yè)高級副總裁兼行業(yè)獎評委團隊之一Richard Yen說。
BMW的金屬增材制造主管Maximilian Meixlsperger在實施SLS 3D打印技術之前花了十年時間修改了車頂支架的設計。為了保持軟頂機構的美觀和緊湊，寶馬決定擴大規(guī)模，生產拓撲優(yōu)化的幾何支撐部件，并在制造過程中獲得創(chuàng)新。金屬3D打印支架將敞篷車頂蓋連接到彈簧鉸鏈上，使車頂折疊展開，無需額外的降噪措施，如橡膠減震器或更強（更重）的彈簧和驅動裝置。該部件需要提升，推動和拉動屋頂?shù)闹亓浚枰獜碗s的雕塑結構，這是不可能鑄造的。
寶馬的設計師和工程師使用拓撲優(yōu)化軟件來輸入規(guī)格，例如他們需要移動的負載重量和他們擁有的空間，并且軟件生成了“負載路徑”，這種設計可以分配負載以最大限度地減少所需的材料在這部分。“寶馬所做的就是在沒有支持的情況下完成這項工作，現(xiàn)在，他們可以一次性批量打印超過600個這樣的支架。”該組件的硬度也比最初計劃的硬度高10倍，但不夠硬，使用PA6GF30注塑成型。與鎂壓鑄替代方案相比，3D打印支架還具有成本優(yōu)勢。
結果不言而喻：新款i8 Roadster的軟頂垂直折疊成Z形幾何形狀，當存放在駕駛員后面的“車頂箱”時，有效地留下92升的貨物空間。這是在中置發(fā)動機跑車后面的88升引導空間之上。
“我們很榮幸今年獲得Altair Enlighten獎，并感謝評委們認可了參與i8工作的團隊的努力，”寶馬集團增材制造金屬負責人Maximilian Meixlsperger表示。 “很明顯，與優(yōu)化技術的強大功能相結合，增材制造對車輛設計人員來說具有巨大的輕量級潛力。將3D打印部件放到大規(guī)模生產的車輛上直到最近才聞所未聞，但憑借這一成功，我們有機會將該工藝作為我們標準設計和制造方法的一部分。“
