Zortrax签约合肥嘉达卡优发布M300 3D打印机设计创新摩托车案例

Zortrax签约合肥嘉达卡优发布M300 3D打印机设计创新摩托车案例
2018年07月25日 16:22 3D微资讯

Duecinquanta,一个代表“250”的意大利单词,是由汇斯汽车(Vins Motors)公司设计的性能摩托车,该公司总部位于意大利的马拉内洛,由前法拉利(Ferrari)工程师创立。利用碳纤维底盘、革新的空气动力学和一个颠覆传统意义的二冲程引擎制造了这辆车。但在汽车行业中,这只有那么几个快速制定模型的例子。“我想看见并触摸到从画板上的每一个部件。3D打印中的Zortrax M300创造了可能。”汇斯酒业汽车的首席执行官兼创始人Vincenzo Mattia说。在摩托车的世界里,Duecinquanta象征着法拉利在汽车世界里代表的一切。这是关于驾车的体验,关于美丽,关于纯粹的快乐。

6年前,Mattia开始考虑制造一辆摩托车。他最初的想法受到像P51 野马(Mustang)标志性的航空动力形状和极其朴素的莲花形态设计的影响。他说:“我想知道,如果一辆摩托车如莲花般轻盈,如飞机般的流线设计,如法拉利般的构造,那它会是什么样子的呢?”于是,他很快在报纸的背面就描绘出草图。Duecinquanta应该是轻盈、简单、美丽的,Mattia把全部细节都表现出来。Duecinquanta很简单,由比标准摩托车少40%的部件组成,设计优雅,速度惊人。“这设计显示了他的雄心勃勃。在汽车行业,纯粹是很难做到的。”首席执行官如是说。

汇斯汽车公司定下了他们的设计目标。首先,Duecinquanta必须尽可能地轻。“增加力量可在在直道上跑得快,减轻重量会让你在任何地方都跑得更快。”Mattia说道。每个部件至少可执行两个功能,没有多余的地方。此外,底盘几乎完全由碳纤维制成。其次,这辆摩托车需要一个小而轻且有力量的引擎。汇斯汽车公司想从基础的部件开始设计——没有一个现成的引擎能达到他们的标准。因此,该公司大胆地决定采用二冲程发动机,这是一种用于老式赛车的设计,后来被制造商放弃,因为他们喜欢更干净、更安全、更可靠的四冲程发动机。Valentino Rossi是意大利摩托车大奖赛的传奇人物。2001年,凭着驾驶本田NSR500,他赢得了第一个500GP冠军。这是最后一次依靠二冲程发动机赢得的大奖赛。汇斯汽车想把这个过去的设计带回现在。

Mattia说:“通常,在汽车行业运营一家初创企业时,你会选择从一家主要的制造商得到现成的发动机,然后围绕它构建一切。但我们选择了另一条路。”他从机器的几何结构、底盘、空气动力学和悬架开始设计。他知道人们必须理解这个设计才能发现它的吸引力。这就是为什么Duecinquanta没有外部机翼或其他附加的功能,而只是为了改变空气在机器周围和进入散热器的路径。“我们的架构的目的,是使空气通过内部通道,导入散热器并产生下行压力。没有机翼破坏设计。整个底盘就像机翼一样工作。”他认为,这个解决方案是受到P51野马的启发。“这是有史以来最漂亮的飞机之一。当你仔细观察的时候,空气被吸入底部。我们安排事情的方式是相似的,只是你需要把它倒过来看。”Mattia解释道。

在一辆标准的摩托车上,散热器放置在车轮后面。它必须足够大,因为气流会被车轮和前叉堵塞。“在Duecinquanta中,散热器在前轮上方。这样我们就可以使用更小、更高效、重量更轻的散热器。此外,空气在内部流动改善了整体空气动力。这是操作中一个部分含两大功能的理念。”首席执行官说道。同样的道理也适用于Duecinquanta的其他部分。Vins称后方的元素为“traversino”,它负责执行三个功能。首先,它相当于风管的功能;第二,它支持后悬挂的装置;第三,它作为一个阻尼器,防止热气从发动机处消散。

一旦底盘完成后,工程师们就开始设计引擎。与四冲程相比,两冲程提供了更大的动力,同样的位移,更小的重量,更容易维修,因为它的内部运动部件更少。但是,汽车行业的主要参与者出于正当理由放弃了两笔交易。这样的引擎寿命更短,燃料消耗更大,排放更大,而且功率谱也很窄。不过,汇斯汽车公司承诺将制造一种新型的双冲程发动机,在不损害优势的前提下减轻缺点。底盘和发动机的所有部件都是用CAD软件设计的,并进行了3D打印。“快速原型是至关重要的。我们可以自由地在每个设计上重复,直到我们完全正确。”Mattia说道。

在原型制作阶段,汇斯汽车使用3D打印技术印制了足够多的零件,用以制作一个完整的Duecinquanta模型。当汇斯汽车在2017年国际摩托车展ECIMA上展出Duecinquanta时,这些零件就派上用场了。“那时候我们只有一个引擎,所以我们把它拆开,给参会者看到所有的部件。我们还需要自己带来的摩托车发动机。因此,我们只是简单地用3D地打印部件组装模型,并将其安装在显示器上。”首席执行官说道。

在展览中,汇斯汽车主要使用Z-HIPS和Z-ABS材料进行3D打印模型。Mattia说:“3D打印给你带来最好看、最精确的结果。”但该公司还利用第三方的材料,并在Zortrax M300上打印。“为了做测试,我们通常使用PBT进行零件的 3D打印。PBT是一种热塑性塑料,特别对我们工厂常用的燃料和油类有耐受性。”Mattia说。在成型过程中,PBT收缩幅度不大,机械强度高,可耐受高温。它具有类似Z-PETG材料的特性。

使用3D技术制造的机器,这在汽车工业里是闻所未闻的。合规格版本中的Duecinquanta有一个标准的250cc发动机,而稍微高级的Duecinquanta Competizione配备了体积稍大的280cc的发动机,更适合在赛道上比赛。发动机产生85hp,而摩托车重量下降到80公斤左右,这导致重量比增加或减少1hp/1kg。从这个角度来看,一辆发动机容量相同的标准摩托车大约有40马力,重180公斤。“它的意思是,在Duecinquanta的检测中,一切都是立刻发生的。“这意味着,Duecinquanta可让汽车瞬间爆发力量、增强油门反应、提升加速度。”Mattia解释道。由于它的规格设置,机器特别灵活,且能快速通过转角位。所有这些都证明了价格设置的合理性。汇斯公司称,街头合法自行车售价4万欧元,Competizione售价为5万欧元。“Duecinquanta都是由我们的工程师手工制作和微调的。”首席执行官说。

Mattia称:“当然,我们正在考虑采用替代技术进行原型开发。”构建原型有很多方法。铸造,砂模,数控铣削,甚至老式的粘土模型。但3D打印的最大优势是精确度高。这是一种非常精准的技术。而且,打印机可在没有监督的情况下工作。同时,你还可以做其他事情。根据Mattia的说法,3D打印机提供了一个完全自动化的进程。你只需按下一个按钮,它就会一直工作直到结束。“此外,3D打印机设计非常简单明了,便于用户使用操作,操作时也不需精通其工作原理。从这个角度来看,3D打印比CNS铣削和其他可用技术优越。”当谈到选择合适的3D打印机时,他显然提前最好了查询准备。

“我用谷歌搜索了很多次,最终找到了一台能满足我期望的机器。我适合使用哪款打印机?”我却是浏览了不同的3D打印机,而Zortrax M300打印机是其中之一,我还在视频网站YouTube上看到了一些评论。“然后,一位在法拉利工作的前同事参与了讨论。原来法拉利也在使用Zortraxes。他向我展示了一些打印作品,于是,我就决定了购买这款3D打印机。“Mattia说道。

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