“三冠王”賽車隊(duì)采用盈普SLS 3D打印技術(shù)
秋天是收獲的季節(jié)，2021年9月22日北理工大學(xué)生車隊(duì)也迎來了屬于他們的收獲時(shí)刻——兩款科技感十足的酷炫新車發(fā)布了！在北京理工大學(xué)良鄉(xiāng)校區(qū)實(shí)訓(xùn)樓大廳，北理工“電動(dòng)方程式、無人駕駛方程式”聯(lián)合新車發(fā)布會(huì)暨第六屆汽車科技文化節(jié)開幕儀式在此舉行。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場
北京理工大學(xué)方程式賽車工作室成立于2009年，學(xué)校陸續(xù)成立燃油方程式賽車隊(duì)、電動(dòng)方程式賽車隊(duì)、無人駕駛方程式賽車隊(duì)。2016年，北理工大學(xué)生車隊(duì)自主設(shè)計(jì)并制造了世界首輛無人駕駛大學(xué)生方程式賽車。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制造的“灰鯊”系列賽車分別獲得了2017賽季、2018賽季、2020賽季全國總冠軍，目前是中國高校唯一的方程式賽事“三冠王”。
北理工2021賽季無人駕駛方程式賽車“灰鯊V”
特別要說的是，本賽季北理工無人駕駛賽車隊(duì)與TPM3D盈普合作，在其“灰鯊V”賽車上使用了SLS 3D打印技術(shù)，覆蓋的零部件共有5個(gè)大類，總數(shù)達(dá)到數(shù)十個(gè)。主要包括：低壓盒外殼、高壓盒外殼、能量計(jì)外殼、阻燃電池模組框架、工控機(jī)外殼等，使用的材料有盈普Precimid1172Pro（尼龍12）、Precimid1172Pro GF30（玻璃增強(qiáng)尼龍12）、Precimid1171 FR（阻燃尼龍）。有效提升了賽車的輕量化程度，提高賽車的性能與安全性，同時(shí)也幫助車隊(duì)縮短了賽車的設(shè)計(jì)制造周期，節(jié)約了定制化加工的成本。
其實(shí)我們在今年8月份，就來到了“灰鯊V”賽車的組裝現(xiàn)場，拿到了現(xiàn)場的第一手資料，讓我們看看“灰鯊V”上安裝了哪些SLS 3D打印零件吧。
首先是工控機(jī)外殼，它位于車架后部，起到在行駛過程中保護(hù)工控機(jī)的作用，因體積大，若用鋁合金來做的話重量太大，現(xiàn)采用盈普Precimid1172Pro材料打印，并增加了散熱孔設(shè)計(jì)。Precimid1172Pro是盈普通用型尼龍12材料，該種材料具備重量輕、韌性好、綜合性能優(yōu)秀的特點(diǎn)，完全可以滿足在賽道上使用的要求。
“灰鯊V”車后安裝的工控機(jī)外殼
在“灰鯊”的車架頂部還有2個(gè)攝像頭，它們是無人駕駛賽車的“眼睛”，負(fù)責(zé)識(shí)別賽道現(xiàn)場的錐桶顏色，并根據(jù)攝像頭的顏色和雷達(dá)的點(diǎn)云信息，對賽道進(jìn)行擬合，從而達(dá)到識(shí)別賽道的目的。攝像頭外殼同樣使用盈普Precimid1172Pro材料打印，而且可以與螺栓等緊固件完美結(jié)合，起到調(diào)整角度的作用。
“灰鯊V”車架頂部的攝像頭外殼
另外，作為賽車的能源核心，電池模組的重要性不言而喻，所以我們對電池模組的保持框架提出了更高的要求：在必須滿足強(qiáng)度的前提下，增強(qiáng)安全性，并盡可能考慮輕量化設(shè)計(jì)。以往車隊(duì)的做法是用玻纖板粘合的方式制作模組框架，強(qiáng)度沒問題，但單個(gè)成品重量約為300g，全部4個(gè)的總重達(dá)到1.2kg，在與盈普團(tuán)隊(duì)溝通后決定采用Precimid1171 FR材料打印，單個(gè)框架的重量降低到190g，車隊(duì)經(jīng)過CAE軟件分析后，完全滿足強(qiáng)度需要。并且該材料具備阻燃特性，阻燃等級(jí)達(dá)到VO級(jí)，可以更好地保護(hù)電池模組。
電池模組框架（左側(cè)為3D打印，右側(cè)為玻纖板粘合）
按照大賽要求，為了保證比賽公平性，每輛賽車都要在車內(nèi)安裝組委會(huì)提供的能量計(jì)，用來測量賽車電源功率，不允許超過80KW，所以需要能量計(jì)外殼具備良好的耐熱性能，車隊(duì)最終選用了盈普Precimid1172Pro GF30材料，這款材料添加了30%的玻璃，具備優(yōu)秀的機(jī)械性能，耐磨耐沖擊，同時(shí)熱變形溫度達(dá)到184℃（@0.45Mpa），可以很好的完成此項(xiàng)任務(wù)。
位于“灰鯊V”座位后的能量計(jì)盒
盈普提供的SLS 3D打印零件分布于賽車電控系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車身等位置，因本文篇幅有限，就不為大家一一列出了。
最后再為大家展示幾張賽車的霸氣“靚照”，同時(shí)我們有理由相信，使用盈普SLS 3D打印零部件的北理工無人駕駛賽車，必將如虎添翼，在今年“2021愛馳杯中國大學(xué)生無人駕駛方程式大賽”的賽場上披荊斬棘、再創(chuàng)輝煌！
