安赛乐米塔尔在达喀尔拉力赛车辆中应用钢材3D打印技术

西班牙内布里哈大学（Nebrija University）学生对参加2023年达喀尔拉力赛（Dakar Rally）顶级组别（T1）的Sodicars车队的一辆赛车进行了重新设计和技术改进。安赛乐米塔尔（ArcelorMittal）研发创新中心（R&D&I Center）采用的3D打印技术，结合借助内布里哈大学的智能设计算法，开发汽车的各种部件成为可能。

“Nebrija未来几年有一个非常明确的路线图，其中与安赛乐米塔尔的联盟以及将 3D 打印技术集成到越来越多的汽车部件中将是主要之一。”

——Sergio Corbera，内布里哈大学汽车和机械工程领域负责人

因此，一个连接汽车侧箱和挡板的新部件在安赛乐米塔尔实验室进行了3D打印，重量减轻了20%，低于设定的极限。

安赛乐米塔尔运营着一个技术创新中心，专注于开发各种技术，包括3D打印、人工智能、纳米技术和绿色能源。内布里哈大学将人工智能和生成建模技术（智能设计或生成设计）相结合，以开发有助于提高安赛乐米塔尔为汽车界提供的附加值的产品。

双方的合作始于几年前，开发了完全通过3D打印生产的摩托车车架，这表明钢材可以提供比铝材更轻的解决方案（该结构部件的重量减轻了25%）。这是两个实体之间合作的起点，其长期目标是在汽车行业引入范围不断扩大的3D打印部件并巩固这项技术。

从机械的角度来看，达喀尔拉力赛是世界上最艰难的汽车比赛，因此构成了部署颠覆性技术（如3D打印）的最佳环境之一。

内布里哈大学与Sodicars达成协议，Sodicars是一家汽车制造商和赛车平台，在汽车比赛和赛车运动领域拥有超过11年的经验。该协议特别关注Sodicars BV2车辆的重新设计和技术改进。内布里哈大学与来自内布里哈理工学院的本科生和硕士生团队一起领导该项目的技术开发和技术管理方面。

在这一技术挑战的背景下，内布里哈大学和安赛乐米塔尔的团队奠定了基础并提供了必要的资源，使3D打印在汽车某些部件的开发中的应用成为现实。此次合作的重点是开发支持汽车侧箱的部件。

尽管这些部件具有非常小的结构功能，但由于它们在汽车上的位置，它们非常容易受到冲击或被石块击中。此外，由于它们位于汽车的主要空气动力学流道之一，因此最终部件的流阻区域应有限，这一点至关重要。这些要求在其设计空间方面决定了零件的设计。安赛乐米塔尔的团队贡献了其3D打印技术方面的专业知识，以开发满足这些空气动力学限制的轻型组件。

Copyright Nebrija University

设计结果是一个不规则形状（organic shape）的部件，重量仅为800克——比极限设定低20%——连接汽车的侧箱和挡板。

该组件由专门从事设计、计算分析和制造过程的工程师创建，考虑到其几何形状和分辨率要求（resolution requirements），使用激光粉末床融合 (LPBF) 技术打印出来。为了生产该部件，安赛乐米塔尔团队使用了17-4PH钢合金，随后进行了热处理。

设计过程考虑了部件固定在车辆上的点、空气动力学要求和所承受力的模拟，以优化设计空间。各个研发与创新团队的共同努力使得在收到案例研究后三周内生产出最终的打印部件成为可能。新组件的较短开发和生产周期构成了竞争优势，因为它们更容易适应所考虑应用的变化和新要求。

内容来源：汽车材料编译

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