德國汽車制造商寶馬集團憑借其2018年BMW i8 Roadster金屬3D打印敞篷車頂支架贏得了2018年Altair Enlighten獎。這一創(chuàng)新組件標(biāo)志著金屬3D打印部件首次應(yīng)用于批量生產(chǎn)車輛。Altair Enlighten獎旨在表彰每年減輕車輛重量的最大成就。該獎項為被提名者提供了在國際上被公認(rèn)為減少車輛重量和達到排放目標(biāo)的拳應(yīng)用。六位Altair Enlighten獎得主是從57名決賽選手中脫穎而出 ，這幾乎是去年比賽總數(shù)的兩倍。

寶馬集團一直是汽車行業(yè)采用增材制造技術(shù)的先驅(qū)。該公司正在使用該技術(shù)在設(shè)計過程的各個階段快速開發(fā)先進的原型，以及投資3D打印研究，甚至使用3D打印進行最終階段的批量生產(chǎn)。采用該技術(shù)開發(fā)的最新原型車是2018年BMW i8 Roadster的車頂支架。

寶馬集團在模塊類別中排名第16位，其中第一款3D打印金屬部件用于生產(chǎn)系列車輛，2018年寶馬i8敞篷跑車的重量減輕了44％。采用選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)生產(chǎn)而無需任何支撐結(jié)構(gòu)，這也是拓撲優(yōu)化設(shè)計首次將近1：1轉(zhuǎn)換為系列生產(chǎn)車輛，以實現(xiàn)重量減輕和十倍剛度增加的案例?！爱?dāng)評委看到這一部分，我們說，'這是制造業(yè)的冰山一角'，”Altair全球汽車和工業(yè)高級副總裁兼行業(yè)獎評委團隊之一Richard Yen說。

BMW的金屬增材制造主管Maximilian Meixlsperger在實施SLS 3D打印技術(shù)之前花了十年時間修改了車頂支架的設(shè)計。為了保持軟頂機構(gòu)的美觀和緊湊，寶馬決定擴大規(guī)模，生產(chǎn)拓撲優(yōu)化的幾何支撐部件，并在制造過程中獲得創(chuàng)新。金屬3D打印支架將敞篷車頂蓋連接到彈簧鉸鏈上，使車頂折疊展開，無需額外的降噪措施，如橡膠減震器或更強（更重）的彈簧和驅(qū)動裝置。該部件需要提升，推動和拉動屋頂?shù)闹亓?，需要?fù)雜的雕塑結(jié)構(gòu)，這是不可能鑄造的。

寶馬的設(shè)計師和工程師使用拓撲優(yōu)化軟件來輸入規(guī)格，例如他們需要移動的負載重量和他們擁有的空間，并且軟件生成了“負載路徑”，這種設(shè)計可以分配負載以最大限度地減少所需的材料在這部分?！皩汃R所做的就是在沒有支持的情況下完成這項工作，現(xiàn)在，他們可以一次性批量打印超過600個這樣的支架。”該組件的硬度也比最初計劃的硬度高10倍，但不夠硬，使用PA6GF30注塑成型。與鎂壓鑄替代方案相比，3D打印支架還具有成本優(yōu)勢。

結(jié)果不言而喻：新款i8 Roadster的軟頂垂直折疊成Z形幾何形狀，當(dāng)存放在駕駛員后面的“車頂箱”時，有效地留下92升的貨物空間。這是在中置發(fā)動機跑車后面的88升引導(dǎo)空間之上。

“我們很榮幸今年獲得Altair Enlighten獎，并感謝評委們認(rèn)可了參與i8工作的團隊的努力，”寶馬集團增材制造金屬負責(zé)人Maximilian Meixlsperger表示。 “很明顯，與優(yōu)化技術(shù)的強大功能相結(jié)合，增材制造對車輛設(shè)計人員來說具有巨大的輕量級潛力。將3D打印部件放到大規(guī)模生產(chǎn)的車輛上直到最近才聞所未聞，但憑借這一成功，我們有機會將該工藝作為我們標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和制造方法的一部分?！?/span>

來源：中國3D打印網(wǎng)