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隨著相關(guān)工藝、成型材料、CAD/CAM/CAE等配套軟件的迭代優(yōu)化，3D打印在汽車制造端的應用明顯擴大，如柔性工裝、模具、零部件直接生產(chǎn)等方面。

其中，金屬3D打印在汽車零部件生產(chǎn)上的應用優(yōu)勢，如下：

1.一體化、輕量化的金屬部件，減少裝配成本和能源消耗；

2.復雜汽車零部件可直接制造；

3.可以滿足個性化定制或批量定制需求，帶給使用者更好的體驗；

4.小批量制造時明顯縮短交期，并節(jié)約成本；

5.給設計者更自由的創(chuàng)作空間，幫助產(chǎn)品快速迭代。

近年來，3D打印技術(shù)頻現(xiàn)大學生方程式大賽，助力來自世界各地的車隊在賽場上展現(xiàn)速度與激情。

哈爾濱工業(yè)大學方程式賽車隊（HRT車隊），是哈爾濱工業(yè)大學（威海）為參加全球FSAE大賽專門成立的一支國際化團隊。自2009年11月成立以來，已經(jīng)由一支油車隊伍發(fā)展到擁有油車、電車、巴哈越野車、無人車四支車隊的成熟組織，多次參加了包括中國襄陽、上海、日本小笠山、德國霍根海姆和美國加利福尼亞的國內(nèi)外大賽，并取得了不俗的成績。

易加三維在此次大賽中與HRT車隊密切合作，不僅提供了金屬3D打印技術(shù)，還為車隊提供了汽車3D打印方面的專業(yè)知識，共同打造電動賽車，在追求輕量化、穩(wěn)定化的同時，還在系統(tǒng)布置和材料方面做了新的探索性嘗試，確保賽車的設計更加精細化、綜合性更強。

一體化賽車冷凝器

賽車的電機冷卻系統(tǒng)是影響賽車性能的重要因素，改造賽車冷凝器是非常具有挑戰(zhàn)性的部分，車隊和易加三維工程師花費了大量時間進行原型的優(yōu)化和改造。

原有的冷凝器使用傳統(tǒng)工藝制造，需要將多個部件焊接在一起，不僅工藝繁瑣，且容易產(chǎn)生冷卻液泄露。易加三維建議使用金屬3D打印技術(shù)制造一體化設計的冷凝器，確保冷卻液不會泄露。

在結(jié)構(gòu)設計時，兩個冷凝器需要滿足的總散熱功率是12千瓦，根據(jù)測試所得數(shù)據(jù)，水溫最高不能超過48攝氏度左右，超過以后電機控制器會有高溫（60攝氏度）斷電保護。計算散熱器散發(fā)的熱量，散熱貯備系數(shù)、水垢及油污影響等，冷卻介質(zhì)對數(shù)平均溫差以及散熱器熱傳系數(shù)，并考慮到散熱余量，得出散熱器的實際散熱面積為2.5平方米。根據(jù)所得數(shù)據(jù)，車隊對現(xiàn)有的冷凝器重新進行設計。

易加三維 EP-M250 金屬 3D 打印機

完成設計后，易加三維使用金屬3D打印機EP-M250，成型尺寸可達250mmx250mmx300mm，采用鋁合金材料，打印后經(jīng)過熱處理、噴砂等后處理后，交付給車隊。

之后再將3D打印完成的一體化冷凝器進行若干優(yōu)化改進后，安裝于電動賽車上進行測試。

數(shù)據(jù)顯示，相較于先前日本賽使用的舊版冷凝器，新設計的冷凝器溫度降低了約10攝氏度左右，散熱性能有了顯著的提升。

內(nèi)含水路的電機冷卻水套

通過傳統(tǒng)工藝制造的冷卻水套，需要組裝兩個部件（一個使用鋁合金CNC機加工，一個使用塑料3D打?。?，不僅制造工藝復雜，而且水密性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度也無法保證。通過金屬3D打印成型的一體化電機冷卻水套可滿足嚴格散熱條件，且制造時間短，水密性和結(jié)構(gòu)強度高。

根據(jù)電機實際的工況需求，和金屬3D打印的特性，在考慮電機平均功率、散熱量、賽車運行時的熱流量密度和比賽當?shù)貧鉁氐纫蛩?，工程師設計的冷卻水套需要滿足基本強度要求，增大進出水口溫差，減輕自身重量，并且方便維護。

通過對水流的模擬，工程師不斷改進設計方案，并對冷卻水套再設計，最終得到合適金屬3D打印的三維模型。完成設計后，對鋁合金材料進行打印。在經(jīng)過熱處理、噴砂等后處理后，交付給車隊。

挑戰(zhàn)更多可能

易加三維成功為電動賽車隊打造了電機冷卻水套、冷凝器零件，充分發(fā)揮了金屬3D打印在產(chǎn)品設計和成型方面的優(yōu)勢。最終，哈爾濱工業(yè)大學的HRT電動方程式賽車隊在2018賽季中國大學生電動方程式大賽中取得了全國總季軍的驕人成績。

在賽車設計制造中，金屬3D打印給設計者更大的自由和靈活的創(chuàng)作空間，不受限于制造工藝，實現(xiàn)小巧和復雜的結(jié)構(gòu)制造，同時擁有良好的穩(wěn)定性，達到車身的輕量化，提升整體的性能。

另一方面，金屬3D打印也將以其低成本、高效率和高質(zhì)量的特點極大地推動傳統(tǒng)汽車市場的發(fā)展。