來源：3D打印技術參考

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當前，國際汽聯(lián)新批準了兩種可用于2021賽季3D打印的高性能鋁合金：A6061-RAM1和A2024-RAM2。這兩種材料都具有較高的比強度，可以為汽車節(jié)省更多重量。同時還批準了其他幾種3D打印金屬材料，包括Inconel 625、鈷鉻合金以及其他牌號的鈦合金和鋼材料。

無法忽視3D打印技術的細分領域

一級方程式賽車是國際汽車聯(lián)合會 (FIA) 認可的最高級別的賽車，這意味著 F1 賽車是世界上最快的公路賽道賽車，能夠達到 370 公里/小時（230 英里/小時）。要讓汽車跑得這么快，需要大量的工程設計，每個F1車隊都使用尖端技術來保持競爭力，3D打印是其中的關鍵技術之一。

輕巧且符合空氣動力學，是達到保證速度的重要因素，這是3D 打印技術最為擅長的兩件事。工程師在火箭和戰(zhàn)斗機上采用 3D 打印的原因與 F1 團隊使用該技術的原因相同：減輕重量和設計自由。不僅外部零件需要符合要求以減少阻力，而且 F1 賽車對于它能實現(xiàn)的馬力來說顯得體型非常小，因此所有內(nèi)部零件都必須占用盡可能小的空間。許多組件必須相互嵌套，并且必須設計為能夠適合任何可用空間，因此沒有比 3D 打印更好的方法來制造此類零件。

此外，F(xiàn)1車隊基本上每年都會制造新車。每年重新制造同一輛車已經(jīng)非常困難，而且這涉及到研發(fā)改進、測試、檢查和練習時間。很明顯，如果車隊不依賴3D打印個性化、快速無模制造的特點，將難以實現(xiàn)生產(chǎn)零件的迭代。

在2020賽季，阿爾法羅密歐車隊“C39”配備了143個3D打印零件，分別為58件鈦合金、19件高性能鋁合金以及66件普通鋁合金，類型涵蓋底盤插件、冷卻回路管道、安全結構、輕型整流罩以及其他車身零件等。使用3D打印生產(chǎn)這些零件將汽車的重量減少了至少2％，這對F1賽車的性能而言意義重大。

為進一步提升賽車性能，阿爾法?羅密歐進一步增加了2021賽季新款賽車C41中3D打印零件使用量，達到304個。其中AlSi10Mg、Scalmalloy超級合金、Ti64和不銹鋼零件的比例分別為40％、36％、22％和2％，這些不同材料的零件分布在賽車中的不同位置，使得C41上面的3D打印零件的總重達到14860g，相比C39的13140g稍重。

汽車制造商已經(jīng)越來越多地將拓撲優(yōu)化和衍生式設計作為開發(fā)具有最終用途應用的3D可打印部件的一種手段。

2021賽季納斯卡杯賽，STEWART-HAAS賽車也采用3D打印減輕重量、提高性能。Stewart-Haas與Autodesk合作，成功使用Fusion 360衍生式設計軟件，使制動踏板重量減輕了32%，同時提高了剛度和整體安全性。通過雷尼紹RenAM 500Q系統(tǒng)3D打印，改進后的踏板已安裝在Cole Custer的 750 bhp福特野馬上。

在去年，F(xiàn)raunhofer IAPT與菲亞特合作，將其一輛跑車的12個部件整合到一個3D打印的懸架部件中，重量比原始部件減輕了36%。 

同樣的，保時捷還與通快和馬勒合作，為其旗艦911超級跑車3D打印了升級后的發(fā)動機活塞。使用AI主導的設計方法，制造商已經(jīng)能夠?qū)⒗鋮s管道集成到實驗活塞的“冠部”中，一旦安裝，就可以有效地為車輛發(fā)動機增加30馬力。 

在剎車制動方面，過去幾年已經(jīng)有幾家汽車公司考慮采用3D打印制造相關部件。2019年7月，英國公司Carbon Performance使用其專有的平臺，3D打印了剎車卡鉗；此后不久，布加迪成功對其3D打印的制動卡鉗進行了成功演示。

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從國際汽聯(lián)公布的3D打印金屬材料清單可以看出，有很多材料并不是當前主流使用的3D打印材料，很多屬于并未得到充分驗證的新開發(fā)材料。因此也可以看出該領域?qū)?D打印技術以及新材料的需求程度。如文中指出，航空航天和汽車領域?qū)?D打印技術具有共同的需求，復雜零件制造、輕量化、小批量快速生產(chǎn)。當一個領域深刻認識到這項技術的特點，你會認為，3D打印技術，真香。

本文轉自3D打印技術參考