導(dǎo)讀：3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在原型設(shè)計和測試階段。其快速迭代的能力使得汽車制造商能夠迅速進(jìn)行設(shè)計修改和性能測試，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高效率。福特汽車就是一個典型的例子，他們利用3D打印技術(shù)進(jìn)行車身風(fēng)洞測試，不僅提高了測試的精度，還大大減少了時間和成本。

Stewart-Haas Racing（SHR賽車）和其他納斯卡福特車隊(duì)的空氣動力學(xué)工程團(tuán)隊(duì)，近日采用3D Systems的SLA打印機(jī)，成功為2024納斯卡福特Mustang Dark Horse?進(jìn)行全尺寸車身面板的風(fēng)洞測試。

面對挑戰(zhàn)

為了確定新款福特Mustang Dark Horse?的最佳空氣動力學(xué)形狀，工程團(tuán)隊(duì)需要測試數(shù)百種不同的車身面板形狀。在多個月的時間內(nèi)，團(tuán)隊(duì)通過全尺寸風(fēng)洞測試來優(yōu)化車身設(shè)計。然而，風(fēng)洞測試成本高昂且耗時，因此每次測試期間如何能夠高效測試數(shù)十種不同的車身面板形狀成為一大挑戰(zhàn)。

解決方案

當(dāng)向納斯卡提交新的賽車車身形狀時，福特車隊(duì)需要滿足納斯卡確定的特定空氣動力學(xué)系數(shù)規(guī)格。在項(xiàng)目結(jié)束時，理想的情況是在提交的車身的全尺寸風(fēng)洞測試中實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。最終，通過創(chuàng)新地使用3D打印和精確的CFD（計算流體動力學(xué)）分析，他們測試了多種車身面板設(shè)計，最終找到了最佳形狀。以下是完整的開發(fā)流程：

1. 使用CFD軟件測試車身面板形狀

首先，CFD（計算流體動力學(xué)）分析師在CAD軟件中設(shè)計了多個車身面板形狀，并通過CFD軟件模擬風(fēng)洞測試，以評估這些設(shè)計的空氣動力學(xué)性能。表現(xiàn)優(yōu)異的設(shè)計被選定將在全尺寸風(fēng)洞中進(jìn)行進(jìn)一步測試。

2. 將CFD表面轉(zhuǎn)換為實(shí)體CAD模型

然后，設(shè)計工程師將CFD表面模型轉(zhuǎn)換為可3D打印的實(shí)體CAD模型，這些模型被分割成合理大小的部分，以便打印和組裝。每個部分都設(shè)計成可以附著在全尺寸汽車底盤的子框架上，以便進(jìn)行風(fēng)洞測試。

3. 使用3D Systems的設(shè)備打印部件

緊接著，實(shí)體CAD模型隨后被發(fā)送至Stewart-Haas Racing內(nèi)部，在密歇根州迪爾伯恩的福特增材制造中心進(jìn)行3D打印。3D打印技術(shù)人員使用3D Systems的3D Sprint軟件定向CAD模型，優(yōu)化打印時間和質(zhì)量，并最大限度地利用每個構(gòu)建平臺。

ProX 800 SLA機(jī)器能快速且準(zhǔn)確地打印出光滑表面的部件，非常適合風(fēng)洞測試。3D Systems的SLA機(jī)器因其高可靠性和低維護(hù)需求，是大批量零件打印的理想選擇，能夠全天候24/7運(yùn)行，確保及時交付用于風(fēng)洞測試的零件。

4. 打印完成后進(jìn)行組裝和風(fēng)洞測試

打印完成后，3D打印部件被固定在全尺寸汽車的子結(jié)構(gòu)上，形成完整的車身形狀。車身形狀經(jīng)過3D掃描，確保與原始的CFD表面文件一致。然后，汽車在風(fēng)洞中進(jìn)行測試，額外的3D打印部件可能會被添加或移除，以測試不同的設(shè)計概念。通過多次測試和分析，工程師們優(yōu)化了車身的空氣動力學(xué)性能。

5. 最終提交車身形狀完成面板生產(chǎn)

在多個月的努力和數(shù)百個3D打印部件的測試后，汽車最終通過了納斯卡的風(fēng)洞測試。車身設(shè)計滿足了空氣動力學(xué)系數(shù)規(guī)范，并被提交給納斯卡作為最終版福特Mustang Dark Horse?的車身形狀。隨后，設(shè)計工程師將這些模型轉(zhuǎn)換為用于生產(chǎn)的CAD文件，生產(chǎn)商將根據(jù)這些文件制造2024年賽季所需的碳纖維車身面板。

通過這種創(chuàng)新方法，Stewart-Haas Racing展示了如何利用先進(jìn)的3D打印技術(shù)和計算機(jī)輔助分析來徹底改變賽車運(yùn)動中的車輛開發(fā)。此次合作凸顯了3D打印在提高賽車空氣動力學(xué)效率和整體性能方面的巨大潛力。


而3D Systems的3D Sprint軟件和SLA打印機(jī)在此次項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這些工具不僅提高了開發(fā)效率，還確保了福特Mustang Dark Horse?的車身設(shè)計具備卓越的空氣動力學(xué)性能，為福特車隊(duì)在納斯卡杯系列賽中贏得勝利奠定了基礎(chǔ)。

如果您想深入了解3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，可以通過掃碼下載以下電子書。

- SLS和SLA技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用
- 高性能風(fēng)洞測試應(yīng)用電子書
- 利用直接金屬打印賽車流體電子書
- 汽車靈活組件保持系統(tǒng)的增材制造
- 面向汽車和賽車的3D打印選購指南
- 通過增材制造提升汽車生產(chǎn)力
- 等等……

關(guān)于3D Systems

35年前，3D Systems為制造業(yè)帶來了3D打印的創(chuàng)新。今天，作為創(chuàng)新的增材制造解決方案合作伙伴，我們在每一次互動中都注入了創(chuàng)新、性能和可靠性，使我們的客戶能夠創(chuàng)造前所未有的產(chǎn)品和商業(yè)模式。由于我們提供獨(dú)特的硬件、軟件、材料和服務(wù)，每個特定應(yīng)用的解決方案都由我們的應(yīng)用工程師的專業(yè)知識提供支持，他們與客戶合作，改變他們交付產(chǎn)品和服務(wù)的方式。3D Systems的解決方案適用于醫(yī)療和牙科、航空航天和國防、汽車和耐用品等醫(yī)療保健和工業(yè)市場的各種先進(jìn)應(yīng)用。

更多信息，請訪問3D Systems官網(wǎng)(http://www.3dsystems.com)。

導(dǎo)讀：3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在原型設(shè)計和測試階段。其快速迭代的能力使得汽車制造商能夠迅速進(jìn)行設(shè)計修改和性能測試，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高效率。福特汽車就是一個典型的例子，他們利用3D打印技術(shù)進(jìn)行車身風(fēng)洞測試，不僅提高了測試的精度，還大大減少了時間和成本。

Stewart-Haas Racing（SHR賽車）和其他納斯卡福特車隊(duì)的空氣動力學(xué)工程團(tuán)隊(duì)，近日采用3D Systems的SLA打印機(jī)，成功為2024納斯卡福特Mustang Dark Horse?進(jìn)行全尺寸車身面板的風(fēng)洞測試。

面對挑戰(zhàn)

為了確定新款福特Mustang Dark Horse?的最佳空氣動力學(xué)形狀，工程團(tuán)隊(duì)需要測試數(shù)百種不同的車身面板形狀。在多個月的時間內(nèi)，團(tuán)隊(duì)通過全尺寸風(fēng)洞測試來優(yōu)化車身設(shè)計。然而，風(fēng)洞測試成本高昂且耗時，因此每次測試期間如何能夠高效測試數(shù)十種不同的車身面板形狀成為一大挑戰(zhàn)。

解決方案

當(dāng)向納斯卡提交新的賽車車身形狀時，福特車隊(duì)需要滿足納斯卡確定的特定空氣動力學(xué)系數(shù)規(guī)格。在項(xiàng)目結(jié)束時，理想的情況是在提交的車身的全尺寸風(fēng)洞測試中實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。最終，通過創(chuàng)新地使用3D打印和精確的CFD（計算流體動力學(xué)）分析，他們測試了多種車身面板設(shè)計，最終找到了最佳形狀。以下是完整的開發(fā)流程：

1. 使用CFD軟件測試車身面板形狀

首先，CFD（計算流體動力學(xué)）分析師在CAD軟件中設(shè)計了多個車身面板形狀，并通過CFD軟件模擬風(fēng)洞測試，以評估這些設(shè)計的空氣動力學(xué)性能。表現(xiàn)優(yōu)異的設(shè)計被選定將在全尺寸風(fēng)洞中進(jìn)行進(jìn)一步測試。

2. 將CFD表面轉(zhuǎn)換為實(shí)體CAD模型

然后，設(shè)計工程師將CFD表面模型轉(zhuǎn)換為可3D打印的實(shí)體CAD模型，這些模型被分割成合理大小的部分，以便打印和組裝。每個部分都設(shè)計成可以附著在全尺寸汽車底盤的子框架上，以便進(jìn)行風(fēng)洞測試。

3. 使用3D Systems的設(shè)備打印部件

緊接著，實(shí)體CAD模型隨后被發(fā)送至Stewart-Haas Racing內(nèi)部，在密歇根州迪爾伯恩的福特增材制造中心進(jìn)行3D打印。3D打印技術(shù)人員使用3D Systems的3D Sprint軟件定向CAD模型，優(yōu)化打印時間和質(zhì)量，并最大限度地利用每個構(gòu)建平臺。

ProX 800 SLA機(jī)器能快速且準(zhǔn)確地打印出光滑表面的部件，非常適合風(fēng)洞測試。3D Systems的SLA機(jī)器因其高可靠性和低維護(hù)需求，是大批量零件打印的理想選擇，能夠全天候24/7運(yùn)行，確保及時交付用于風(fēng)洞測試的零件。

4. 打印完成后進(jìn)行組裝和風(fēng)洞測試

打印完成后，3D打印部件被固定在全尺寸汽車的子結(jié)構(gòu)上，形成完整的車身形狀。車身形狀經(jīng)過3D掃描，確保與原始的CFD表面文件一致。然后，汽車在風(fēng)洞中進(jìn)行測試，額外的3D打印部件可能會被添加或移除，以測試不同的設(shè)計概念。通過多次測試和分析，工程師們優(yōu)化了車身的空氣動力學(xué)性能。

5. 最終提交車身形狀完成面板生產(chǎn)

在多個月的努力和數(shù)百個3D打印部件的測試后，汽車最終通過了納斯卡的風(fēng)洞測試。車身設(shè)計滿足了空氣動力學(xué)系數(shù)規(guī)范，并被提交給納斯卡作為最終版福特Mustang Dark Horse?的車身形狀。隨后，設(shè)計工程師將這些模型轉(zhuǎn)換為用于生產(chǎn)的CAD文件，生產(chǎn)商將根據(jù)這些文件制造2024年賽季所需的碳纖維車身面板。

通過這種創(chuàng)新方法，Stewart-Haas Racing展示了如何利用先進(jìn)的3D打印技術(shù)和計算機(jī)輔助分析來徹底改變賽車運(yùn)動中的車輛開發(fā)。此次合作凸顯了3D打印在提高賽車空氣動力學(xué)效率和整體性能方面的巨大潛力。


而3D Systems的3D Sprint軟件和SLA打印機(jī)在此次項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這些工具不僅提高了開發(fā)效率，還確保了福特Mustang Dark Horse?的車身設(shè)計具備卓越的空氣動力學(xué)性能，為福特車隊(duì)在納斯卡杯系列賽中贏得勝利奠定了基礎(chǔ)。

如果您想深入了解3D打印在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，可以通過掃碼下載以下電子書。

- SLS和SLA技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用
- 高性能風(fēng)洞測試應(yīng)用電子書
- 利用直接金屬打印賽車流體電子書
- 汽車靈活組件保持系統(tǒng)的增材制造
- 面向汽車和賽車的3D打印選購指南
- 通過增材制造提升汽車生產(chǎn)力
- 等等……

關(guān)于3D Systems

35年前，3D Systems為制造業(yè)帶來了3D打印的創(chuàng)新。今天，作為創(chuàng)新的增材制造解決方案合作伙伴，我們在每一次互動中都注入了創(chuàng)新、性能和可靠性，使我們的客戶能夠創(chuàng)造前所未有的產(chǎn)品和商業(yè)模式。由于我們提供獨(dú)特的硬件、軟件、材料和服務(wù)，每個特定應(yīng)用的解決方案都由我們的應(yīng)用工程師的專業(yè)知識提供支持，他們與客戶合作，改變他們交付產(chǎn)品和服務(wù)的方式。3D Systems的解決方案適用于醫(yī)療和牙科、航空航天和國防、汽車和耐用品等醫(yī)療保健和工業(yè)市場的各種先進(jìn)應(yīng)用。

更多信息，請訪問3D Systems官網(wǎng)(http://www.3dsystems.com)。