Bugatti ujawnia największy na świecie drukowany funkcjonalny element tytanowy w nowym zacisku hamulcowym

Suwmiarka została opracowana we współpracy z Laser Zentrum Nord, częścią organizacji badawczej Fraunhofer. Oczekuje się, że próby pojazdów na wykorzystanie części do produkcji seryjnej rozpoczną się w pierwszej połowie tego roku.

"Rozwój pojazdu to niekończący się proces. Jest to szczególnie ważne w Bugatti "- powiedział Frank Götzke, szef działu nowych technologii w dziale rozwoju technicznego w Bugatti Automobiles S.A.S. "W naszych ciągłych wysiłkach na rzecz rozwoju zawsze zastanawiamy się, w jaki sposób można wykorzystać nowe materiały i procesy, aby nasz obecny model był jeszcze lepszy i jak mogłyby zostać zaprojektowane przyszłe pojazdy naszej marki. Ponieważ nasze dane dotyczące wydajności często przekraczają fizyczne ograniczenia, jesteśmy szczególnie wymagający. Dlatego Bugatti zawsze idzie o krok dalej niż inni producenci przy opracowywaniu rozwiązań technicznych. "

W innym tytule wystawiania rekordów Bugatti wykorzystuje obecnie najpotężniejsze hamulce na świecie w nowym Chironie . Zaciski hamulcowe są kute z wysokowytrzymałego stopu aluminium. Wyposażone w osiem tytanowych tłoków na przednich zaciskach i sześć tylnych, są to największe zaciski aktualnie zainstalowane w pojeździe produkcyjnym. Inspiracją dla ich projektu jest sport motorowy, który łączy minimalną masę z maksymalną sztywnością.

Nowy tytanowy zacisk hamulcowy idzie jednak o krok dalej. Został wydrukowany w 3D ze stopu tytanu powszechnie stosowanego w przemyśle lotniczym, w samolotach lub silnikach rakietowych lub w bardzo obciążonych podwoziach i elementach skrzyni. Oferuje znacznie lepszą wydajność niż aluminium, o wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 1250 N / mm2. Oznacza to, że kwadratowy milimetr materiału może wytrzymać siłę o wartości nieco ponad 125 kg bez pękania. Jest także bardzo lekki: suwmiarka o długości 41 cm, wysokości 21 cm i wysokości 13,6 cm waży tylko 2,9 kg. Składnik aluminiowy, w porównaniu, waży 4,9 kg, co oznacza, że ​​drukowanie go 3D w tytanie zmniejsza wagę o około 40% przy jednoczesnym zwiększaniu wytrzymałości.

Używanie tytanu jako materiału do wykonywania zacisków nie jest realistyczne przeszłości, ponieważ niezwykle trudno jest frezować lub wykuwać elementy z bloku tytanowego ze względu na jego wysoką wytrzymałość. Drukowanie 3D to jednak inna historia. Technologia pozwala nie tylko na tworzenie elementów z tytanu, ale także na sztywniejsze, mocniejsze i bardziej złożone geometrie.

Bugatti 3D wydrukował zacisk za pomocą wydajnego SLMMaszyna w Laser Zentrum Nord. Na początku projektu była to największa tytanowa drukarka 3D na świecie.

"Laser Zentrum Nord jest jednym z wielu instytutów naukowych, z którymi przez lata rozwijaliśmy bardzo dobrą współpracę" - powiedział Götzke . "Dzięki dużej liczbie zrealizowanych projektów, głównie dla branży lotniczej, instytut posiada kompleksową wiedzę, szczególnie w dziedzinie obróbki tytanu i oferuje dojrzałą technologię."

Naukowcy z Laser Zentrum Nord zdobył kilka prestiżowych krajowych i międzynarodowych nagród za innowacyjność w ciągu ostatnich kilku lat.

Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann był poprzednio dyrektorem naczelnym firmy Laser Zentrum Nord GmbH i był dyrektorem Instytutu Fraunhofera dla Additive Production Technologies (Fraunhofer IAPT), ponieważ Laser Zentrum Nord został włączony do organizacji badawczej Fraunhofer pod tą nazwą na początku roku. Kieruje także Instytutem Technologii Laserowych i Systemowych (iLAS) na Uniwersytecie Technologicznym w Hamburgu.

"Współpraca z Bugatti to dla nas kluczowy projekt latarni morskich" - powiedział. "Byliśmy podekscytowani kontaktem z Bugatti. Nie znam żadnego innego producenta samochodów, który stawia tak ekstremalne wymagania swoim produktom. Z przyjemnością stawiliśmy czoła temu wyzwaniu. "

Suwmiarka wymagała krótkiego czasu opracowania, wynoszącego tylko około trzech miesięcy. Bugatti wysłał do Laser Zentrum Nord podstawową koncepcję, symulacje wytrzymałości i sztywności oraz obliczenia i rysunki projektowe jako kompletny pakiet danych. Laser Zentrum Nord przeprowadził następnie symulację procesu, projektowanie konstrukcji wsporczych i drukowanie 3D. Bugatti zajmował się wykończeniem komponentu.

Drukarka 3D jest wyposażona w cztery lasery i zajęła 45 godzin, aby wydrukować zacisk hamulca. Łączna liczba warstw drukowanych potrzebnych do ukończenia części to 2213. Po zakończeniu procesu drukowania 3D część poddano obróbce cieplnej w piecu o temperaturze nawet 700 ° C, aby wyeliminować naprężenia szczątkowe i zapewnić stabilność wymiarową. Podpory zostały następnie usunięte, a powierzchnia części została wygładzona mechanicznie, chemicznie i proces, który znacznie poprawia jej wytrzymałość zmęczeniową. Kontury powierzchni funkcjonalnych obrabiano następnie CNC w procesie, który trwał jeszcze 11 godzin.

W końcu Bugatti miał precyzyjnie ukształtowany zacisk o grubości ścianki od jednego do czterech milimetrów.

"To była bardzo wzruszająca chwila dla zespołu, kiedy trzymaliśmy nasz pierwszytytanowy zacisk hamulcowy z drukarki 3-D w naszych rękach "- powiedział Götzke. "Pod względem objętości jest to największy składnik funkcjonalny wytwarzany z tytanu dzięki dodatkowym metodom produkcji. Każdy, kto patrzy na tę część, jest zaskoczony tym, jak jest lekki - pomimo dużych rozmiarów. Z technicznego punktu widzenia jest to niezwykle imponujący zacisk hamulcowy i wygląda świetnie. "