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金屬3D打印輪胎模具:邁向工業(yè)革命?

來(lái)源:  3D科學(xué)谷     時(shí)間:  2017-06-01 15:48
正如GE通過(guò)Arcam和Concept Laser成為金屬3D打印設備的供應商,同時(shí)又將這些金屬打印設備用于自身航空航天、能源等行業(yè)的應用發(fā)展。米其林通過(guò)與法孚的合作,將其共同開(kāi)發(fā)的金屬打印設備Addup用于米其林輪胎模具的研發(fā)與制造,這也成為業(yè)務(wù)部門(mén)之間相輔相成的另一典范。
將金屬3D打印用于輪胎模具的制造,米其林不是說(shuō)說(shuō)而已,他們已經(jīng)行動(dòng)了,并且推出了MICHELIN CrossClimate +這款新輪胎產(chǎn)品。
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在輪胎模具加工中,輪胎模具的花紋本來(lái)就復雜多變,而隨著(zhù)各大輪胎廠(chǎng)商為了提高競爭力,都加大輪胎花紋的復雜性和對輪胎模具的要求,輪胎花紋變化相當快,品種多樣化,模具的交貨期也越來(lái)越短。
毋庸置疑,輪胎花紋是重要而又復雜多變的加工難點(diǎn),其加工的精密程度直接影響到輪胎的精度和質(zhì)量,甚至是輪胎的安全、駕駛的舒適度等等?;y的結構往往呈現出空間三維扭曲、輪胎花紋具有弧度多、角度多的特點(diǎn),采用傳統的加工手段難以精準完成,即使采用電火花加工工藝也存在一些難以解決的問(wèn)題。
在輪胎花紋的加工過(guò)程中,加工工序高度集中,主要以銑削加工為主,但因為加工的角度、轉角等不統一,有些花紋還有薄而高的小筋條或者窄而深的小槽,包括那些表面不規則的高低結構,對機床的剛性和刀具的要求比較高。
高速銑削并不是萬(wàn)能的,子午線(xiàn)輪胎活絡(luò )模設計與制造難度體現在模具的工作型面精度不易控制、開(kāi)模與合模機構的協(xié)調及分型面加工要求較高等方面,子午線(xiàn)輪胎活絡(luò )模具型腔曲面構造方法對模具的工作型面有較大的影響。另外機加工中刀具路徑規劃算法一旦出現失誤,也會(huì )直接影響輪胎的質(zhì)量。3D打印技術(shù)可以完成傳統機加工難以實(shí)現的形狀復雜度,更復雜、更好的抓力和穩定性能無(wú)疑是高附加值輪胎的搶灘高地。
到目前為止,米其林已經(jīng)感覺(jué)到增材制造的潛力,并聲稱(chēng)唯一的限制是設計師的想象力,通過(guò)3D打印技術(shù),米其林設計出獨特的雕塑系列輪胎MICHELIN CrossClimate +并通過(guò)安全認證,使得米其林的輪胎在市場(chǎng)上更具競爭力。
MICHELIN CrossClimate +采用了米其林三種創(chuàng )新的元素:創(chuàng )新的胎面橡膠材料、全新的胎面花紋,以及高性能輪胎溝槽。MICHELIN CrossClimate +保留了MICHELIN CrossClimate輪胎在干燥地面行駛的性能,并保持高端夏季胎的定位。但與上一代產(chǎn)品MICHELIN CrossClimate有所不同的是,新產(chǎn)品在冬季性能方面有所提升,即使是在冰雪路面上也能有平穩的表現。
出于實(shí)際情況和預算考慮,一些駕駛員無(wú)法或不愿意在冬夏季更換輪胎。除了滾動(dòng)阻力等部分輪胎性能以外,大多數性能會(huì )隨輪胎使用時(shí)間而下降,尤其是輪胎在濕滑、雨雪路面的抓地力。而MICHELIN CrossClimate + 的四季輪胎定位,就能滿(mǎn)足駕駛者的多樣化需求。
這款輪胎可以滿(mǎn)足夏季行駛的安全性(在干濕路面的制動(dòng)距離),又能在冬季濕滑和雨雪路面保證機動(dòng)車(chē)的移動(dòng)性和安全性。米其林官方稱(chēng)這款MICHELIN CrossClimate +輪胎在雪地上的最新?tīng)恳λ脚c歐洲市場(chǎng)主流的高端四季輪胎不相上下。在完全磨損狀態(tài)時(shí),該產(chǎn)品在雪地上的牽引力水平仍然與歐洲市場(chǎng)主流高端四季輪胎處于中期磨損狀態(tài)時(shí)的水平相當。
“V”形胎面花紋優(yōu)化了輪胎在整個(gè)壽命周期在雪地路面上的抓地力。并且MICHELIN CrossClimate +的使用壽命比目前米其林標桿性夏季胎MICHELIN ENERGY SAVE+的更長(cháng),比普通高端四季輪胎平均壽命長(cháng)25%?!〈送?,MICHELIN CrossClimate +帶有堅硬、倒角胎面花紋塊,確保機動(dòng)車(chē)在路面擁有最大的安全性。
CrossClimate +不僅具有全深度3D溝槽,為車(chē)輛在雨雪路面提供持續移動(dòng)性能,同時(shí)還帶有自動(dòng)鎖定溝槽,能確保車(chē)輛在干燥路面也具備有效制動(dòng)。另CrossClimate +還有一個(gè)值得留意的亮點(diǎn),那就是即使輪胎發(fā)生磨損,胎面上出現的新溝槽在冰雪覆蓋的路面上依舊具有牽引力,一直持續到最后一公里。
我國在輪胎模具加工領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)包括山東豪邁,廣東巨輪等,不僅僅實(shí)現了規?;纳a(chǎn),頗有邁向國際化的趨勢。其中,根據3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究,山東豪邁已經(jīng)將金屬3D打印技術(shù)用于輪胎模具的研發(fā)中,而無(wú)疑這些先行者將獲得后來(lái)者難以逾越的經(jīng)驗積累的時(shí)間優(yōu)勢。
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