布加迪试用加成制造的钛制动卡钳

布加迪汽车公司已经成功设计出一种钛金属制动钳，可以通过金属添加剂制造生产。与德国Laser Zentrum Nord GmbH合作开发的制动卡钳据说是汽车行业中最大的制动卡钳。该公司预计将在2018年上半年开始进行车辆试验。

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“车辆开发是一个永无止境的过程。在布加迪尤其如此，“布加迪汽车SAS技术开发部新技术主管FrankGötzke说道。”在我们的持续开发工作中，我们一直在考虑如何使用新材料和工艺使我们现有的模型均匀更好，以及如何设计我们品牌的未来车辆。“

新型AM卡钳采用钛合金Ti6Al4V制造，主要用于航空航天工业，用于高应力部件，长41厘米，宽21厘米，高13.6厘米，重量仅为2.9千克。相比之下，布加迪目前使用的类似铝制部件重4.9公斤 - 大约多40%。

当我们手持3D打印机的第一台钛制制动钳时，这对团队来说是一个非常感人的时刻......“FrankGötzke表示。

据说布加迪已经使用世界上最强大的刹车来生产新的Chiron超级跑车。该车辆的制动卡钳由一块高强度铝合金锻造而成，每个前卡钳上装有八个钛制活塞，每个后装置上装有六个活塞。这些是目前生产车辆上安装的最大制动钳。

Ti6Al4V具有比铝更高的性能，合金的附加制造形式的拉伸强度为1250N / mm 2。根据布加迪的说法，这意味着必须对平方毫米的合金施加略大于125千克的力才能导致破裂。虽然这种极端强度对于车辆部件生产来说是一个优势，但是使用传统的制造工艺(例如铣削或锻造)生产几何复杂的钛部件(例如Chiron的制动钳)是不可行的。

通过使用选择性激光熔化，Bugatti和Laser Zentrum Nord报告说他们已经能够生产出比任何传统工艺更加坚固和坚固的复杂结构。根据布加迪的说法，最终的几何形状复杂的部件包括厚度介于最小1毫米和最大4毫米之间的墙壁。

“当我们手持3D打印机的第一台钛制制动钳时，对团队来说是一个非常感人的时刻，”Götzke说。“每个看过这个部分的人都会惊讶于它的光线 - 虽然它的尺寸很大。从技术上讲，这是一款非常令人印象深刻的制动钳，看起来也很棒。“

根据布加迪的说法，新卡钳的开发时间非常短，从概念到成品，大约需要三个月。最初，基本概念，强度和刚度模拟，计算和设计图纸作为完整的数据包发送到Laser Zentrum Nord。然后，研究所进行了过程模拟和支持结构设计，随后是组件的第一个增材制造。根据Laser Zentrum Nord的说法，该组件在一个配备四个400 W激光器的系统上制造了2,213层，总建造时间为45小时。

对添加制造的部件进行热处理以消除残余应力并确保尺寸稳定性，并且在组合的机械，物理和化学过程中使其表面平滑以进一步改善其疲劳强度。在最后的制造步骤中，部件的功能表面的轮廓，例如其活塞接触表面和螺纹，在五轴铣床中进行机加工，再运行11个小时。

最终的几何形状复杂的部件包括厚度介于最小1毫米和最大4毫米之间的墙壁。

“我们很高兴与布加迪联系。我不知道其他任何对其产品提出如此极端要求的汽车制造商。我们很高兴能够面对这一挑战。“Dr.-Ing。教授说。自从Laser Zentrum Nord成为Fraunhofer研究机构以来，现任Laser Zentrum Nord GmbH董事总经理，现任Fraunhofer添加剂生产技术研究所(Fraunhofer IAPT)负责人的Claus Emmelmann。

用于生产车辆的制动钳的首次试验将于2018年上半年进行。在成功试验后，布加迪表示，它希望能够大大缩短生产时间，尤其是加工时间，以期实现批量生产。

除了对卡钳进行试验外，Götzke和他的团队还向布加迪的母公司大众汽车集团及其品牌展示了他们的工作成果。“在3D打印开发方面，布加迪是大众汽车集团的领导者，”Götzke表示。“每个人都可以而且应该从我们的项目中受益。这也是布加迪作为集团高科技应用实验室的一部分。“