創新金屬“3D打印”科技助力BMW賽車

2015年德國房車大師賽伊始，寶馬集團研發部門發布了一款“小”紀念品：一款采用創新金屬3D打印技術生產的水泵轉子，將被組裝到寶馬DTM賽車的動力總成中。這個高精度部件是寶馬科研團隊印制的第500個水泵轉子，由輕質鋁合金制成。其卓越的性能在賽車的極端使用環境中得到了驗證，證明了寶馬集團在“3D打印”即“增材制造”創新技術領域的領先地位。

寶馬3D打印金屬水泵轉子應用于寶馬DTM賽車

賽車上的高性能動力系統在70%的運行條件下滿負荷運行，這要求系統中的運動部件在極端環境中具有良好的耐用性。為此，2010年，寶馬研發團隊專門為賽車制造了一個整體成型的輕金屬水泵轉子，以取代之前使用的塑料部件。基于寶馬在增材制造（通常稱為“3D打印”技術）方面的長期經驗，寶馬工程師從開發初期就一直在跟蹤和研究這項技術，并逐漸將“選擇性激光熔化”工藝應用于小規模零部件生產。在選擇性激光熔化工藝中，零件是分層生產的：3D打印機或激光熔化設備首先在加工臺上鋪設0.05毫米厚的金屬粉末；然后，在由惰性氣體形成的無氧環境中，精確控制的激光束根據3D設計圖形在特定位置熔化金屬粉末，將其鑄造成耐用的鋁層；因此，逐層燒結，制成最終的產品組件。與以塑料為原料的3D打印方法相比，金屬部件的增材制造工藝需要更復雜的專業知識。

3D打印鋁合金水泵轉子

3D打印作為一種生產方法，已經成為小規模生產的理想工藝。與傳統的生產方法相比，這種制造方法不需要復雜的工具或模板，可以輕松制造形狀復雜、尺寸精確的部件，同時降低生產成本。這一次，寶馬采用了印刷技術生產的6葉片泵轉子。由于它確保了設計形狀，獲得了非常理想的流體力學效率，并且具有良好的耐用性，它將用于DTM賽車寶馬Z4 GT3。

寶馬集團-增材制造創新的先驅

自1991年以來，寶馬集團將增材制造技術應用于概念車和原型車的生產。多年來，寶馬集團的工程師不斷完善和優化這項技術，為汽車、摩托車、發動機等產品的研發以及賽車部門的特殊需求提供了強有力的支持。如今，位于慕尼黑寶馬集團研發創意中心的“快速原型創新中心”每年可處理集團內近2.5萬輛快速車型和近10萬個零部件的制造需求。根據制造工藝和部件尺寸的不同，該部門可以在幾天內完成生產。

關于增材制造技術

增材制造技術是指以零件的三維立體圖形數據為驅動，基于離散疊加原理直接制造零件的科學技術體系。基于不同的分類原理和理解方法，增材制造技術有快速成型、快速成型、高速制造、3D打印等多種名稱。增材制造工藝融合了計算機圖形處理技術、數字信息與控制、激光技術、機電一體化技術等多個學科，以及材料技術。其獨特的生產方法和應用前景引起了社會各界的廣泛關注。一些西方媒體稱贊這種物理自由形式的制造技術是一種將帶來“第三次工業革命”的新技術。

標簽：寶馬

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