EDAG開(kāi)發(fā)用于汽車3D打印的鋁合金，提高防碰撞性能

來(lái)源：蓋世汽車

據(jù)外媒報(bào)道，作為“CustoMat_3D”研究項(xiàng)目的一部分，EDAG集團(tuán)與八家合作伙伴聯(lián)手開(kāi)發(fā)出一種可應(yīng)用于汽車的鋁合金。這種合金的強(qiáng)度更高，而且斷裂伸長(zhǎng)率更大。后者非常重要，特別是在發(fā)生碰撞的情況下。新研究強(qiáng)調(diào)，目前，AM型鋁合金不能滿足汽車行業(yè)的高要求，如碰撞試驗(yàn)性能。并且，EDAG認(rèn)為，現(xiàn)下的工藝設(shè)計(jì)只考慮到高強(qiáng)度非延展性材料參數(shù)。

圖源：EDAG官網(wǎng)

過(guò)去三年，EDAG著眼于整個(gè)過(guò)程鏈，包括粉末制造、仿真和部件開(kāi)發(fā)。萊布尼茨材料工程研究所（Leibniz Institute for Materials Engineering）和全球特種材料公司Kymera International，負(fù)責(zé)合金定義和粉末制造。弗勞恩霍夫應(yīng)用高分子研究所（Fraunhofer IAPT）、GE Additive和FKM Sintertechnik GmbH，負(fù)責(zé)粉末基激光束焊接（LBM）的加工和工藝開(kāi)發(fā)。Fraunhofer ITWM和MAGMA Giessereitechnologie GmbH，對(duì)焊接材料的快速冷卻過(guò)程進(jìn)行了模擬研究。梅賽德斯-奔馳和EDAG Engineering GmbH公司負(fù)責(zé)性能演示，并得到工程軟件供應(yīng)商 Altair Engineering公司的支持。通過(guò)綜合方法，實(shí)現(xiàn)增材量產(chǎn)。這種合金可用于制造重量顯著減輕的汽車零部件。

在實(shí)驗(yàn)室階段，研究人員起初對(duì)各類合金進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)不同的激光束焊接系統(tǒng)，有可能成功找到最有前途的合金。這種合金的特別之處在于其功能多樣性：通過(guò)一種合金提供多種性能。利用下游加熱處理方式，可以靈活實(shí)現(xiàn)這些性能。根據(jù)傳遞的材料值，生成材料卡片，并使用Altair Opti OptiStruct軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以減少等功率部件的重量。其中特殊之處在于，可以考慮對(duì)增材生產(chǎn)工藝和組件對(duì)齊的要求。

選擇汽車不同部位的零件，不論是動(dòng)態(tài)承重車輪載體，還是傳動(dòng)箱區(qū)域?qū)�剛度要求較高的復(fù)雜構(gòu)件，都有可能實(shí)現(xiàn)有效減重。有些可減重超過(guò)預(yù)期值30%�；�于增材生產(chǎn)工藝，該零件可通過(guò)負(fù)載級(jí)模型，適應(yīng)相關(guān)車輛的要求。

此外，研究人員利用最新開(kāi)發(fā)的材料，對(duì)激光沉積焊接和粘接技術(shù)等混合工藝，進(jìn)行了研究。在模擬過(guò)程中，通過(guò)宏觀模擬零件中的代表性元素，引導(dǎo)粉末的微觀過(guò)程。利用這種方式，可以顯著縮短計(jì)算時(shí)間。因此，能使殘余應(yīng)力和延遲在生產(chǎn)前可視并最小化。

新開(kāi)發(fā)的CustAlloy品牌合金，將在幾個(gè)月后正式上市。由于應(yīng)用廣泛，而且受益于防腐處理和粘接技術(shù)，這種合金符合汽車工業(yè)的許多其他要求，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。新合金的生產(chǎn)過(guò)程和模擬測(cè)試方法，為專家提供了有利工具，幫助減少汽車重量，并且在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中使用3D打印技術(shù)。