布加迪为 300 万美元的 Chiron 超级跑车 3D 打印钛合金刹车

铝在这种 1,500 马力怪兽身上无法胜任。
Bugatti 3D-Printed Titanium Brake
布加迪的钛合金刹车卡钳本身就很漂亮。布加迪

要让这辆价值 300 万美元、1,500 马力、16 缸、重达 4,500 磅的布加迪 Chiron 从令人难以置信的 261 英里/小时最高速度停下来,需要类似机车的刹车系统。但笨重、沉重的卡钳会阻碍关键的性能特性,如乘坐舒适性和操控性,因此布加迪率先开发了一种激光烧结、3D 打印的钛合金部件,这将使 Chiron 怪物般的刹车卡钳重量减轻 40%。

每个钛合金卡钳仅重 6.4 磅,而目前的铝合金卡钳重 10.8 磅,并且由于钛合金的刚度特性,较轻的打印部件更坚固。它们是世界上首批通过 3D 打印生产的刹车卡钳,也是最大的功能性钛合金 3D 打印部件。

目前生产的 Chiron 采用锻造铝合金,前卡钳为八活塞,后卡钳为六活塞。前卡钳是量产车上最大的刹车卡钳。

由于钛合金的额外强度,无法使用与铝合金零件相同的铣削和锻造技术来制造钛合金卡钳。通过转向 3D 打印,可以创造出更轻的复杂形状。

精细成型的最终部件的壁厚在 1 毫米到 4 毫米之间。部分原因是选择了非常高等级的航空航天钛合金 Ti6AI4V。根据布加迪的说法,它主要用于高应力飞机起落架和机翼部件,或飞机和火箭发动机。

“就体积而言,这是通过增材制造方法生产的最大的功能性钛合金部件,”布加迪汽车工程技术开发部新任技术主管 Frank Götzke 表示,第一个部件的开发和原型制作仅用了三个月。德国增材制造专家 Laser Zentrum Nord 负责生产,当时拥有世界上最大的钛合金 3D 打印机。它配备了四台 400 瓦的激光器,在 45 小时内熔化了 2,213 层钛合金粉末。

一旦部件从打印机中取出,布加迪工程师就会将卡钳加热到 1,300 华氏度,然后逐渐降温至 200 度,这样可以消除部件中的残余应力并确保尺寸稳定性。

然后,他们会移除作为支撑结构而就地打印的支架和支撑物。最后,一台五轴铣床将在 11 小时的过程中将所有关键的连接表面打磨光滑。根据刹车测功机测试,最终产品可以承受 1,850 华氏度的高温。

作为大众集团的成员公司,布加迪致力于为普通人负担不起的汽车量身定制过于昂贵的技术,因此即使是 3D 打印的钛合金预计也会用于其他应用。

“我们都可以并且应该从我们的项目中受益,”Götzke 说。“这也符合布加迪作为集团高科技应用实验室的职责。”

布加迪还打印了一个 25 英寸的轻质铝合金挡风玻璃刮水器板作为示例。该板的重量不到一磅,是传统压铸轻质铝合金板重量的一半,而刚性相同。

所以,也许这项技术很快就会推广到宾利和布加迪等大众集团品牌,但你可能不应该期望在你的下一辆大众高尔夫上看到任何 3D 打印的钛合金。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Dan Carney Avatar

Dan Carney

科技领域特约撰稿人

Dan Carney 自 1998 年以来一直是《流行科学》的汽车特约撰稿人。在此期间,他记录了电动汽车技术从昂贵、不切实际的科学项目到即将进入主流市场的车辆的演变过程。他还见证了驾驶辅助技术的发展及其最终发展为自动驾驶汽车的潜力。


© .