b" o' D$ K5 f“进气歧管的设计非常复杂，它包含好几个关键组件，这些组件对四个进气歧管的空气分布至关重要，”: b8 ?* E" h6 t" f3 ?3 Z
7 r. g2 K3 ^. l" A9 F/ J, O进气歧管 & G) q/ d: e Z( \. Y7 j f. I6 [! y1 T6 F6 U0 k 复杂进气口设计的3D CAD渲染，包含多个单独的组件( f6 Z9 L/ r! u
# r0 i9 f( \/ m& S6 ]/ O5 o* s# B打破传统制造方法的限制+ O( y# ^: c# F" B- y
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团队选择使用碳纤维复合材料制造进气歧管，以减轻重量并降低油耗。通常，制造这样的部件需要一个模具来铺叠复合材料，然后才能制造出最终零件。3d打印制造设备CNC加工生产铝制模具可以是一个选择，但这种工艺通常灵活性低且成本高昂。后续的任何修改都会拖慢项目进度并增加额外成本。# T4 C2 C+ Q$ q* U, h* i3 ^- N
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采用传统方式生产铝制模具需要两个月的时间，因为时间紧迫，也无法对模具进行任何迭代，团队意识到，这将会限制他们设计进气歧管。 2 y( j" I% h/ ^. R" E% ~" N$ M4 J: g7 p5 H9 n
化繁为简 4 d& o* V f" L6 a6 E9 ?- h3 m1 l Z
为支持这所大学，当地Stratasys经销商Pixel Sistemas赞助了该团队，为学生们制作了FDM可溶解消失模具。! ^( D* u) x" x0 ]% f& g0 [ p- H
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他们使用Stratasys Fortus 450mc™ 3D打印机搭配ST-130™可溶解消失模具材料进行3D打印，然后在外部包覆碳纤维复合材料，从而制造出进气歧管的模具。固化后，洗掉内部的可溶解消失芯，便可以留下最终的复合材料零件——这是制造复杂形状的理想工艺。 6 [7 E; _9 W; {+ i8 R O( @' f* J% ?# E+ X+ T. Y3 ^Stratasys FDM1 ^8 ]- g$ ?, c( l. c
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“在进气歧管的生产过程中使用Stratasys FDM可溶解消失模具，让我们能够使用碳纤维材料来取代笨重、低效的材料，与铝制模具相比，ST-130材料可溶解特性非常出色，能实现更复杂的进气歧管形状。进气歧管的第一个模具在5小时内就通过3D打印完成制作，而传统铝制模具需要三周才能交货。”3 I. ]9 r0 O5 d! n
! Z5 W% }6 H4 J5 e% f ——Javier Aperribay) ]# {( o& ^7 U' U" T* d
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Tecnun赛车技术总监, F: g* {" ?+ C l% i8 @* R' m
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该团队还指出，在固化过程中，这种材料能够经受121°C的高温，在某些温度下，其承受的压强能高达620kPa。( a6 r M3 S. ~% i
! W0 i3 J+ }+ L1 p. i+ T P8 g+ w加快生产速度，延长优化时间2 u# \+ y; x1 i: ~5 C/ W
3 L& L5 |: S. \该团队利用在生产过程中节省的时间来改进设计，最终的碳纤维进气歧管比使用传统方法制造的歧管轻60%。为了检验这一成果，Tecnun团队参加了两场国际大学生方程式赛车比赛，取得了好的成绩。团队也在计划参加更多比赛，毫无疑问，FDM可溶解消失模具是克服工程挑战的一项利器。 ( i2 J3 F( c0 W. y" P) Y; c& M. F1 X! A0 H
