研发多种SLS 复合材料，CRP Technology与各大汽车公司合作

导读：法拉利、兰博基尼、玛莎拉蒂、达拉拉、杜卡迪和帕加尼有什么共同点？它们都是意大利汽车品牌，但更重要的是，他们都来自同一地区，艾米利亚-罗马涅地区，也被称为汽车谷。自1996年以来，汽车谷是3D 打印公司 CRP Technology的所在地，该公司将自己及其独特的高性能复合 SLS 材料系列与全球汽车行业紧密结合，为塑造汽车行业的未来发挥自己的作用。



CRP Technology 在增材制造领域开辟了一个特定的利基市场，开发了一系列以Windform 品牌销售的高性能复合 SLS 材料，并为航空航天、医疗、无人机、赛车和汽车领域的客户提供专业的3D打印服务行业。CRP Technology 与汽车行业有着深厚的联系，除了位于世界著名的汽车中心区域之外，CRP 还通过其位于意大利摩德纳、北卡罗来纳州穆尔斯维尔和迪拜的工厂提供3D打印服务。

材料：Windform RS
在汽车应用中，使用最多的CRP技术材料是Windform RS，这是一种基于聚酰胺的碳纤维填充复合材料。Windform RS经过大量研发后于 2021 年年中发布，专为生产重型部件而设计，能够抵抗高强度冲击、振动、变形并具有耐温性。该材料具有 85.25 MPa 的高抗拉强度，并在很大的温度范围（低至 -40°C）中成功通过测试。


△3D 打印的 Windform 组件用于高性能跑车。

这种特性的组合，加上 CRP 的 SLS 3D 打印专业知识，使 Windform RS 成为汽车零件的理想材料，特别是超级跑车的特别版或定制组件。正如 CRP 所解释的那样，SLS 复合材料在许多方面都满足了超级跑车制造商的要求，它可以生产具有复杂几何形状的定制零件，重量轻，坚固耐用，能够抵抗各种压力和条件，与传统制造技术相比，更具成本和时间优势。

启用自动化控制
CRP Technology 强调了其 Windform 系列材料的巨大机遇，这些材料是专门为在必须轻量化和减重的行业而创建的。今天的汽车以其内置的连接性和自动控制而著称。当然，这些功能需要高级软件，但它们也需要某些硬件组件，包括各种电子设备、流体和高功率能量电缆。这些部件必须无缝且安全地安装到车辆结构中。3D 打印的 Windform 外壳可以帮助集成这些不同的硬件，将它们封闭、利用并将它们安装到紧凑或狭窄的空间中。


△Windform 封闭组件可以在浸没在油中和高温下运行。

例如，CRP Technology 可以生产定制的固定管和电缆桥架，用于保护和引导大功率电缆。Windform RS 可以承受 800V 电力电缆的高温，同时保护电缆免受油和水等液体的侵害。此外，可以优化自定义组件以方便访问，简化检查和维护。在外壳和固定系统类别中，CRP 还拥有 3D 打印的冷却管道、线束和同轴风扇。

提高变速箱性能
Windform RS 还在超级跑车变速箱的典型条件下进行了验证，成功承受高应力和极端设置条件。值得注意的是，CRP 表示，带有3D打印 Windform RS 软管的油路供应和进气管系统实际上比其铝制软管表现更好。专为24小时耐力赛而设计的3D打印软管经过了一系列疲劳测试，可承受极端温度（高达 120°C）、浸没于液体中并抵抗振动。在以高达 340 公里/小时的速度在变速箱中连续使用数月后，仍能进行3D打印。

CRP 还 3D 打印了一个油底壳挡板，该部件有助于防止机油在汽车行驶时四处移动，并确保发动机始终有油可用。这个较大的部件由 Windform RS 制成，在与油路供应和进气管系统相同的条件下进行了测试，表现出出色的耐用性和抗疲劳性。此外，CRP 表示，由于与铝和全碳材料相比 Windform RS 的密度较低，因此油底壳挡板的性能得到了提高。

改善空气动力学
Windform RS 不仅适用于内部外壳和变速箱部件，CRP 还成功地将 SLS 其用于生产空气动力学汽车部件。凭借出色的强度、刚度和冲击吸收性，Windform RS 能够很好地承受外部超级跑车所面临的机械应力。


△Windofrm 组件能够承受最高速度下的重压。

小翼和百叶窗等空气动力学特征在超级跑车中很常见，与 F1 赛车中使用的类似,这些可调组件有助于抑制和控制阻力，最终提高车辆在道路或轨道上的速度和稳定性。CRP 的 Windform RS 材料可满足这些应用的需求，尤其是在承受重气压和确保高速行驶时的高空气动力负载方面。

除了小翼和百叶窗，CRP Technology 表示其解决方案还适用于前扰流板、分离器和涡流发生器（它们放置在汽车表面并产生空气漩涡以增加下压力并改善气流）。可以通过按钮激活并且在最新的超级跑车中越来越普遍的主动空气动力学部件也可以受益于 CRP 的纤维填充 SLS 3D 打印。

时间和成本效益
CRP Technology 的 Windform 系列提供的各种性能优势，3D打印也有许多制造优势。一方面，增材制造允许设计复杂的几何形状和合并的组件。这有两大好处：可以优化零件以减轻重量和提高性能，同时可以显着缩短装配时间。Windform RS在打印后粗糙度很小，可以减少后处理时间并增强空气动力学性能。


△超级跑车的空气动力学部件，如 DSR 小翼，采用 3D 打印技术以增强气流。

CRP 的 SLS 3D 打印解决方案为制造商带来了显着的成本优势，他们可以通过直接打印零件，不用进行昂贵的工具和模具生产，并且无需进行额外组装。这与超级跑车和赛车尤其相关，它们的产量很小，而且通常采用定制组件。这就交货时间而言，CRP 能够在短短三周内成功地将组件从概念变为现实（比使用传统加工流程估计需要的 12-17 周快得多）。

作为一项服务机构，CRP Technology 已通过 ISO-9001 认证（9100 即将通过），并提供符合汽车客户标准的零件。CRP Technology 与许多领先的高性能汽车制造商合作，在2022年为一系列知名制造商生产了 50,000 多个复杂的汽车零件。该公司的增材制造服务不仅包括 3D 打印，还提供集成工程、手动后处理、检验和测试服务。总的来说，每一个 CRP 零件都是按照最高标准生产的，公司一直在努力提高这一标准。