諾丁漢大學開發出可提高燃油效率的3D列印汽車零部件

更好的節油型汽車是爭取更清潔空氣、降低化學燃料消耗和減緩氣候變化的關鍵因素，而駕駛員則可以減少在燃氣方面的支出。燃料效率型汽車的設計有很多，但是燃料效率設計的一個主要組成部分是減重。這是一個相對簡單和明顯的解決方案，車輛越輕，推進所需的燃料越少，但實際上工程輕量級和安全的汽車並不那麼簡單。

諾丁漢大學的工程師們努力開發新的增材製造工藝，不僅使汽車更加安全，而且提高燃料效率，降低噪音和二氧化碳排放。根據EPSRC增材製造和3D列印博士培訓中心主任Christopher Tuck教授稱，該大學的增材製造和3D列印研究組十年來一直致力於研究汽車和航空航天工業技術。

「我們在這一領域的工作始於2007年開始的技術戰略委員會（現在的Innovate UK）的ATKINS項目，」Tuck告訴小編。「這是我們第一個涉及在MTT250選擇性激光熔融（SLM）系統上製造的Ti6Al4V輕質晶格結構的主要項目。在研究過程中，我們展示了格子和優化結構的巨大潛力，以減少車輛重量，同時還開發我們的AM設計能力。」

2013年，該中心是ALSAM（通過添加劑製造的鋁晶格結構）項目的主要合作夥伴，該項目涉及與汽車OEM合作，進一步開發該技術，重點是創建由鋁合金製成的網格部件。同時，與項目合作夥伴雷尼紹及其AM250金屬增材製造機器合作，該集團能夠重新設計發動機部件，燃料泵組件的一部分，以減少部件80％的重量。

去年，EPSRC、雷尼紹，以及和其他一些組織合作，開展了一個名為「汽車零部件功能性規範」（FLAC）的大型合作項目，計劃將一直持續到2019年。

「FLAC提出了一種新型的先進部件，能夠減輕重量和提高熱性能，」Tuck告訴我們。 「我們將利用我們在研究小組中開發的內部網格軟體FLatt Pack，在SLM成功處理之前使用新合金製造這些組件。」

FLAC旨在將新車輛部件的重量減少40％至80％，並在三年項目過程中展示SLM工業化的可行性和成本分析。通過更好的燃料效率，該項目有利於環境，而且由於鋁粉的可回收性以及消除了常規製造技術中所需的特殊工具和危險切削液，它還將使浪費和成本最小化。

該項目將研究的組件包括制動卡鉗、LED前大燈的散熱器和動力傳動系統子系統。短期內，在豪華車和賽車市場，這些部件將二氧化碳排放量減少16.97g/km。

「FLAC將使英國汽車公司受益，通過允許他們為輕量型車載部件的設計和製造採用創新技術，縮短交貨時間並降低成本，」Tuck說。「汽車行業是英國主要出口行業之一，按價值計算，佔英國出口總額的6.3％。成功交付FLAC的產品組合將提高關鍵汽車技術的研發領導力，加強英國汽車供應鏈，從而增加英國經濟和政府的收入。」

據悉，該項目從Innovate UK獲得了170萬英鎊，還包括參與組織HiETA Technologies、Moog Controls、Bentley Motors、Alcon Components、Added Scientific和利物浦大學。