革新赛车运动:UVic 方程式车队结合 3D 打印与复合材料实现设计灵活性

3D 打印技术与复合材料的结合,让一支大学赛车队在过去四年中得以设计并反复优化其 Formula SAE 大学生赛车的零部件。
自 2016 年起,维多利亚大学方程式赛车队(UVic,加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚)使用 CRP USA(CRP Group 旗下,意大利摩德纳)的激光烧结 3D 打印工艺和 Windform TOP-LINE 复合材料,设计制造 Formula SAE 赛车的机油底壳。
2016-2018 年,机油底壳采用 CRP 的聚酰胺基 Windform XT 2.0 碳纤维填充复合材料制造。据 CRP 介绍,这些底壳重量轻,使车队能大幅降低发动机位置,降低整车重心,提升赛车性能。
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Windform XT 2.0 的其他近期应用包括学生自制纳米卫星演示器和用于飞机飞行测试的风洞模型。
此外,激光烧结技术赋予车队设计复杂几何形状的自由,如机油底壳挡板,能更一致地引导机油流动,消除车辆过弯倾斜时机油供应不足的风险。

2018 年测试中,车辆发动机过热导致机油温度超出底壳设计极限,致使薄壁挡板变形,配合法兰部分被拉入底壳内部,引发严重漏油。
针对 2019 赛季,车队重新评估设计,修改底壳几何形状并评估替代 Windform TOP-LINE 材料。重新设计的底壳采用 Windform SP,一种碳纤维填充聚酰胺复合材料,熔点高于 Windform XT 2.0。为降低失效风险,车队还增加了配合法兰厚度,简化挡板设计为围绕机油吸油口的单一中心区域,并在挡板顶部增加支撑筋。
CRP Technology 表示,这些改进带来了更坚固的机油底壳。
UVic 赛车队表示:“借助 CRP USA 的激光烧结技术和 Windform TOP-LINE 复合材料,我们的工程团队能够设计出以往不可能实现的复杂零件。”
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