從電池系統(tǒng)到車身結(jié)構(gòu)零部件，3D打印加速電動賽車技術(shù)革新

來源：遠鑄智能

斯圖加特大學的賽車團隊 Rennteam 于 2024 年 5 月 17 日發(fā)布了其為“大學生方程式賽車”新賽季（2024/25）打造的新款電動賽車。作為全球最大規(guī)模的工程競賽，大學生方程式賽車大賽吸引了全球頂尖大學參與。Rennteam 自 2009 年以來，每年都會設(shè)計并制造新款電動賽車，參加學生方程式系列賽。本賽季，Rennteam 與 GreenTeam 合并，以全新面貌和陣容開啟征程，并將進軍無人駕駛組別。

△新賽車X0711-1

繼電動化之后，以智能駕駛為代表的汽車智能化趨勢已經(jīng)漸成主流。INTAMSYS一直以其工業(yè)FDM 3D打印技術(shù)賦能汽車電動化與智能化，并隆重地宣布將在2024賽季繼續(xù)支持Rennteam，以提升他們的技術(shù)競爭力。

Rennteam本賽季新款電動賽車X0711-1打造歷時7個月，幾乎所有部件都經(jīng)過了重新設(shè)計和迭代。與上個賽季相比，直接應(yīng)用于本賽季新賽車的3D打印零件數(shù)量從99個增加到了160個，這些零部件覆蓋了電動賽車的電池系統(tǒng)、電子電力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及車身和底盤等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

遠鑄智能3D打印技術(shù)為賽車定制的解決方案提供了設(shè)計靈活性和自由度，按需、低成本、快速地打印部件，同時在輕量化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型以及性能提升上提供有效助力。

為性能而生：3D打印助力電池系統(tǒng)零部件的設(shè)計
電動賽車的電池系統(tǒng)對性能有著極高的要求，包括能量密度以及安全性能等。為了滿足這些嚴苛的要求，Rennteam 團隊精心設(shè)計了電池系統(tǒng)零部件，其中名為 Air Geo 的部件位于汽車后部的蓄電池內(nèi)部，擔當著關(guān)鍵的角色。

Air Geo 容納了從蓄電池指示燈到管理系統(tǒng)的一系列電纜、繼電器、保險絲和 PCB。為了滿足 2024 新賽季對車身尺寸的要求，團隊對 Air Geo 進行了重新設(shè)計，將繼電器安裝在 PCB 上，最大限度減少電纜，并確保部件的緊湊性、阻燃性和高低壓組件隔離（符合 FSG 規(guī)則）。

為了滿足這些設(shè)計需求，Rennteam 選擇使用 FUNMAT PRO 610HT 3D 打印機和 PEI 1010 材料來制造 Air Geo。PEI 1010 具有高耐熱性、耐化學性和抗拉強度，可以完美地實現(xiàn)設(shè)計功能，確保電池系統(tǒng)的安全性和可靠性。

△2024賽季的Air Geo零件

3D打印重新定義碳纖維復(fù)合材料在賽車上應(yīng)用
憑借高比強度、輕量化等特點，碳纖維在汽車以及電動賽車上有著廣泛的應(yīng)用，Rennteam 在電動賽車碳纖維結(jié)構(gòu)制造中巧妙地應(yīng)用了 3D 打印技術(shù)。為了塑造碳纖維結(jié)構(gòu)并防止其在高溫加工過程中熔化，他們使用了由 PEI 材料制成的 3D 打印部件。PEI 具有高強度和耐熱性，能夠承受高溫高壓內(nèi)部環(huán)境。

△遠鑄智能3D打印零部件

將PEI材料3D打印部件作為芯材，與碳纖維粘結(jié)在一起，形成碳纖維復(fù)合材料部件，應(yīng)用在汽車內(nèi)部，以快速、低成本且免開模具的方式制造出了輕量化程度高、機械強度高的零部件，為賽車設(shè)計提供了更大的可能性。

拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)合3D打印技術(shù)實現(xiàn)輕量化
FUNMAT PRO 610HT 打印的 PC 材料側(cè)翼墊片，在汽車側(cè)翼結(jié)構(gòu)中扮演著關(guān)鍵角色。這些部件被粘合到碳纖維外殼中，并包含螺紋嵌入件，用于固定翼片。

△側(cè)翼墊片在賽車中的位置圖

本賽季，Rennteam 重新設(shè)計了這些墊片，以適應(yīng)翼片空氣動力學形狀的變化。使用遠鑄智能 3D 打印技術(shù)，他們進行了拓撲優(yōu)化，以實現(xiàn)盡可能輕的幾何形狀。最終，他們獲得了傳統(tǒng) CNC很難加工出的復(fù)雜形狀，具有比強度的優(yōu)勢，進一步降低了車身重量。

△PC 材料側(cè)翼墊片

為無人駕駛項目的緊急制動系統(tǒng)提供全新設(shè)計
電動賽車的制動系統(tǒng)是車輛安全行駛的關(guān)鍵構(gòu)造之一。為了滿足無人駕駛項目的特殊需求，Rennteam 團隊對制動系統(tǒng)進行了革新。

他們采用了一種新的壓縮空氣儲存方式，并設(shè)計了專用的氣罐用于存放高壓空氣。該氣罐支架使用 ABS 材料，通過 FUNMAT PRO 610HT 3D 打印技術(shù)制造而成，為緊急制動提供可靠的保障。

△電動賽車制動系統(tǒng)零部件

遠鑄智能一直以來深耕汽車行業(yè)，以工業(yè)FDM 3D打印技術(shù)為該領(lǐng)域的創(chuàng)新者提供強大的支持。我們期待 Rennteam 在本賽季的比賽中取得優(yōu)異成績，并繼續(xù)引領(lǐng)電動賽車以及無人駕駛領(lǐng)域的技術(shù)革新。

△斯圖加特大學展示本賽季新款賽車