基于3D打印对汽车铰链的改进与优化

△Fraunhofer公司

Fraunhofer为跑车设计的新车门铰链采用了不同的策略：它试图比同等的机加工部件更好。该公司声称，新部件的成本只有正常铰链的一半，重量比普通铰链轻35%。该团队使用3D Spark软件中的工具，分析了控制影响成本的多种因素。其中一些是针对结构部分的，而另一些则针对制造过程。例如，定向打印零件以最小化支撑并最大化适合构建曲面的数量。

△根据受力环境进行拓扑优化的结构

通过模拟铰链上的受力环境，这些工具可以优化掉没有力学贡献的冗余材料。这使得整体结构重量减轻了35%。更少的材料也意味着更少的打印时间，以及更低的成本。

△拓扑优化的汽车铰链结构

实际上，Fraunhofer公司目前所进行的工作对任何参与3D打印的人来说都不算新鲜，但是将这些优化的方式集合起来，以合理的方式定位零件是有意义的。我们已经看到在3D打印和传统制造优化材料结构的前景，值得注意的是现有工具来帮助自动执行这些优化过程。但是目前这种分析仍然是小众的市场。并且从理论出发，这种优化策略对于通过3D打印制造零件的过程是十分有效的。