菲亚特-克莱斯勒跑车开发3D打印悬挂部件

从研究者弗劳恩霍夫研究院的添加剂制造技术（IAPT） 已经与工程师一起菲亚特克莱斯勒汽车（FCA）开发的跑车之一的3D打印悬挂部分。 

通过增材制造，联合团队能够将车辆的制动钳集成到其轮架中，同时使其重量减轻了36％，并且更加耐疲劳。鉴于减少制动系统的组成部分可以减少其相关的成本和交付时间，这可能是FCA集团迈向汽车零部件串行3D打印的第一步。

“与我们的创新合作伙伴Fraunhofer IAPT一起，我们正在削减关键车辆零件的成本和生产工作，” FCA先进工艺负责人Carlo Carcioffi说。“知识转移将帮助我们提高整个集团在集成设计，材料和工艺技术领域的增材制造能力。”

通过结合系统的轮架和制动钳，该团队能够减轻整体重量并提高强度。图片来自IAPT。

弗劳恩霍夫-菲亚特-克莱斯勒研究项目 

工程师着手进行3D打印并优化未指定FCA跑车的整个最终用途悬挂系统的研究。虽然没有透露集团的模式，他们一直在努力，也可能是对的FCA组的组合，其中包括内几个历史的超级跑车品牌之一 玛莎拉蒂，蓝旗亚， 和 阿尔法罗密欧。  

目前，所涉及的悬架系统由十二个独立的组件组成，包括轮架，制动钳，液压系统和隔热罩。目前，在使用螺钉，密封件和垫圈组装这些零件之前，分别制造这些零件是一项复杂，耗时且昂贵的过程。 

因此，联合团队试图通过将其功能浓缩为单个单元来减少零件生产的步骤。正如IAPT设计工程师Yanik Senkel所解释的那样，开发3D打印悬挂系统以满足FCA的高要求被证明是一项艰巨的任务。 

森克尔解释说：“我们与FCA设计团队一起，彻底重新考虑了整个车轮悬架，以实现一件仿生结构，该结构至少同样同样地满足了先前组件的所有功能，所有的力都经过了重量优化，可以累加生产。” 

弗劳恩霍夫（Fraunhofer）之前曾开发过汽车增材零件，其ILT部门正在与宝马合作，作为其IDAM项目的一部分。图片来自宝马集团。

FCA的增材跑车雄心

通过拓扑优化，工程团队开发了一个原型系统，该系统将常规零件的十二个组件组合为一个合并的单元。最终获得的仿生增强设计重量比原始设计减轻了36％，并且由于其更坚固的结构而具有增强的疲劳强度。 

由于该零件具有抗冲击性能，因此他们还推测，在噪音，振动和粗糙度（NVH）方面，该零件的性能将比原始零件好，这是豪华跑车体验的重要组成部分。此外，工程师们通过解决当前悬架的薄弱环节，相信他们的附加部件可以持续使用更长的时间，从而减少了维修带来的不便。 

弗劳恩霍夫公司的鲁宾·梅特（Ruben Meuth）表示，尽管增强的组件具有明显的最终用途优势，但该项目的主要目标是提高工艺的生产效率。 

Meuth解释说：“总体重点是通过显着提高生产速度来降低制造成本。” “这个创新项目是行业与研究合作的典范，它展示了如何将AM应用于豪华和跑车的批量生产。”

除了“世界上第一个” 3D打印轮架之外，工程师还参加了进一步的联合研讨会，他们看到他们重新开发了其他几个轻量化组件。在他们的研究中，该团队还涵盖了材料，加工和质量保证，并且他们目前正在研究其他领域，应用附加技术也可能会有所帮助。 

“该组件展示了未来汽车增材制造的潜力，最重要的是，它确实引人注目，” Carcioffi总结道。“该项目表明，通过增材制造，我们可以完全重新考虑汽车的许多领域，并为未来的创新奠定基础。”

通过添加剂创新获得绩效

从宝马的 IDAM自动化项目 到一次性添加组件，近年来汽车制造商已经以多种方式利用3D打印。

例如，跑车制造商保时捷已经与通快和****合作为其911超级跑车提供3D打印发动机活塞。将冷却风道集成到零件的“顶盖”中，使其重量减轻了10％，并为汽车提供了额外的30 BHP。

在其他地方，增材制造咨询公司和Scalmalloy生产商APWORKS为最新的布加迪Chiron制造了3D打印的钛制排气尾管。通过制造壁很薄的排气尾管，工程师能够减轻重量50公斤，并增加了汽车的整体下压力。 

汽车初创公司Czinger前进 了一步，甚至正在使用3D打印为其即将推出的21C超级跑车生产承重结构部件。Czinger与SLM Solutions一起开发了一种机器，该机器专门设计用于打印高性能车辆的合适零件。