3D 打印和 CNC 加工原型如何使最快的汽车更快

Hennessey Venom GT 在跑道上刚刚达到 270 MPH。 Koenigsegg One:1 认为这很可爱。那是因为它应该能够达到 280 MPH。哦，它可以像疯了一样绕过角落。欢迎来到新的速度之王和快速（无双关语）看看用于使这些汽车打破新记录的技术，CNC 加工。

纵观历史，我们人类已经对速度产生了一种与生俱来的痴迷。无论是古代的鸵鸟，还是近代的马或汽车，比赛总是鼓励人们创新并获得超越对手的竞争优势。这只是在 19 世纪末汽车发明之后才放大 ^th 世纪。爱好者和制造商不断推动创新和开发更快的汽车，这就是 CNC 加工和 3D 打印的用武之地。这些原型制造和低制造技术使制造商能够制造更轻、更精确、具有更好空气动力学性能的汽车零件，从而帮助汽车达到新的高度限制。在深入探讨当今最快的汽车之前，让我们先看看推动所有创新的技术。

CNC 机器和 3D 打印机

CNC 或计算机数控机器是机电设备，可以通过计算机程序创建设计的精确物理原型。该技术最初是在 40 年代和 50 年代开发的。那时，需要手动编写代码来操作这些机器。但自从计算机发明以来，这项技术已经达到了新的境界。与其竞争对手 3D 打印不同，CNC 加工是一种减材工艺。这意味着，它从一块首选材料开始，并使用多个工具头精确地穿过它并围绕它切割，以创建所需的 3D 原型。用于这种特定技术的计算机代码称为 G 代码。它的精度以千分之一英寸为单位，接近单根发丝的宽度。数控机床主要由钻床、车床和铣床操作，最后一种是最有用的。制造商可以根据自己的产品使用多种材料进行 CNC 加工。

3D 打印或增材制造是从数字 CAD 文件制作 3D 实体对象的过程。 3D 打印对象的创建是通过增材工艺实现的。在增材工艺中，通过放置连续的材料层来创建对象，直到最终创建对象。这些层中的每一层都可以被视为最终对象的薄切片水平横截面。与传统制造方法相比，3D 打印使您能够使用更少的材料生产复杂（功能性）形状。

CNC 加工和 3D 打印在汽车行业的应用

数控机床用于以极高的精度将钢和铝等材料加工成各种汽车零件，如发动机活塞、制动盘、车身零件等。制造商通常会首先使用 3D 打印机设计原型，然后通过 G-Code 将它们加工到 CNC 机器中。然后，这些 CNC 加工原型经过不同设计的试验，使制造商能够开发出最佳设计，以实现其车辆的最大速度和效率。机器的精度还有助于减少多余和不必要的重量，让汽车更轻、更快。

汽车的一些零部件，如变速箱、底盘或驱动桥，其设计非常复杂，以至于通过手工劳动来加工和生产这些部件会变得非常困难。通过 CNC 加工和 3D 打印原型，这些零件可以在很短的时间内以最高的效率生产，并提供适当的编码。

汽车生产的四个阶段；冲压、焊接、喷漆和组装，都可以由数控机床控制和操作，完全不需要人工干预。这可以在特斯拉的新工厂中观察到，他们几乎完全依赖自动化，不顾公众批评。

布加迪、帕加尼和法拉利等高端跑车品牌都依赖于最细微的变化来实现他们想要的基准。部件的重量和车辆的空气动力学在达到这些基准方面发挥着重要作用。这就是 CNC 加工以及超轻碳纤维的使用变得非常有用的地方。这些机器无可挑剔的精度使这些跑车的复杂设计成为可能，打造出令世界着迷的最快汽车。

新型号的 CNC 可以在 5 个不同的轴上运行，从而加速生产。这些创新可以解决像特斯拉这样的公司现在面临的产量限制问题，与需求相比，供应相对稀缺。

大公司的常见做法是依靠 CNC 加工进行制造并消除过程中出现人为错误的可能性。保时捷甚至加倍努力，完全使用 CAD（计算机辅助设计）（一种 CNC 加工形式）来设计他们的 911 Spyder。

尽管 CNC 机器已经存在了几十年，但它们仍然相当昂贵，因此小型制造商不能总是依赖它们，这就是 3D 打印机变得有用的地方。 CNC 机床使用一系列工具头来执行大量任务，这可能会承担巨大的成本。但 CNC 机床的精度和效率是任何其他替代品无法比拟的。让我们来看看 CNC 机器和 3D 打印技术如何帮助制造出当今道路上最快的汽车。

科尼赛克的 Agera R 和 Agera S 并不是你所说的温顺、乏味的汽车，因为它们拥有 1,000 马力以上的功率并且非常轻巧。几年前，他们的生产团队负责人克里斯蒂安听说了保时捷、法拉利和迈凯轮的传闻。他想准备一些可以接受他们的东西。

Koenigsegg One:1 在 7,500 RPM（8,250 条红线）和 1,000 NM（737 lb-ft）的扭矩下具有 1,360 马力，从 Koenigsegg 的 5.0 升涡轮增压 V8 的修订版的 3,000 到 7,500 RPM。这是很多，就像一个疯狂的数量。

克里斯蒂安说，他们喜欢将 One:1 称为世界上第一辆“超级汽车”。不是因为它不适合某个级别，而是因为 1,360 马力等于 1 兆瓦。它可以通过更大的动力产生更多的动力，但他们希望达到一种平衡，即更高的驾驶性能和响应能力。 Christian 的目标是让发动机在 2,500 RPM 左右全速运转，更高的增压涡轮增压器会将其延迟到 4,000 RPM。 One:1 的扭矩曲线简直令人着迷。它不是完全平坦的，但它非常接近。

它还使用了一种新的可变几何涡轮增压器，具有您每天都听不到的东西：内部部件是 3D 打印的。这帮助他们达到了他们想要的形状并减轻了体重。

除了涡轮增压器的内部结构外，排气口也采用了3D打印技术。

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事实上，这个排气口是有史以来最大的 3D 打印钛合金。实际制作需要三天时间。对于大规模生产的汽车来说，这将是非常低效的，但它实际上有利于像科尼赛克这样的定制制造商。 3D 打印可以让他们控制自己的工作流程，而不是与昂贵的供应商打交道，因为这些供应商过于复杂而无法仅获得六件。

从外观上看，硬壳式车身与 Agera 中的一样，但 One:1 使用了一种全新的碳纤维编织方式，比 Agera 中使用的编织方式轻 40%。事实上，这种新一代的碳纤维与您在新 F1 赛车上看到的一样。碳纤维轻如羽毛，在这些闪电般快速的汽车中真正改变了游戏规则。

现在坐好，科尼赛克将进入未知领域。 Angelholm 的这家小公司第一次使用主动空气动力学。在前端的底部，碳纤维上添加了切口以削弱它。然后是液压执行器，它们实际上用于弯曲碳纤维并将空气引导通过车身并通过引擎盖排出。当汽车处于最高速度模式时，襟翼关闭以减少下压力并使其尽可能隐身。

请通过碳纤维。一切，是的，一切都是碳纤维。座椅、轮子、车身、硬壳式安全单元，甚至遮阳板都是碳纤维，克里斯蒂安说每个都节省了大约 100 克。关键是，这听起来可能不多，但在这里每一点都很重要。

这就是 One:1 重达 1,360 公斤的原因。这不是干重。它有半罐汽油和所有其他液体。真是了不起的壮举。

不过，科尼赛克 1 已在过去一年被接管，因为布加迪推出了 Chiron，重新夺回了最快汽车的称号。要查看这个婴儿飞行，请查看制造的十大最快汽车中的此视频 https://www.youtube.com/watch?v=73V0Y1HL6G8。

我会把钱投在 Christian 和他的团队身上，他们会在明年重新回到杆位，而 CNC 加工则在后面。