帶4.5升四缸發(fā)動機的德拉赫S型是其時代最偉大的賽車之一，也是壽命最長的：經(jīng)過100多年經(jīng)久的四缸，不可挽回的發(fā)動機損壞帶來了最終的退出。借助逆向工程和voxeljet 3維打印此傳說終于可以重生。
該法國汽車制造商德拉赫自1905年至1935年是全世界豪門客戶的獨家豪華車供應(yīng)商。該公司更立足于賽車運動，并戰(zhàn)果累累 – 例如在法國大獎賽和印第安納波利斯
今天，作為稀有汽車的德拉赫S型是史上無價之寶的杰作之一。僅存的1914年參加了法國大獎賽的賽車在100年后終于遭遇了引擎故障，采用傳統(tǒng)的方法已無法修復(fù)。唯有打造全新的發(fā)動機才是能讓此車重新啟動的唯一解決方案。問題是：一個世紀后即沒有了零配件，也沒有了結(jié)構(gòu)圖紙。
損壞的發(fā)動機缸體成為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
如果沒有已損壞的發(fā)動機，那么此復(fù)雜的項目必須有要從零開始，并且基本上沒有可能獲取所需的數(shù)據(jù)材料。一個來自于澳大利亞的曾參加過CSIRO Lab 22 等的專家組為此疑難找到了解決方案。
我們拆卸了損壞的發(fā)動機，并使用測量臂做了一個結(jié)構(gòu)重組。通過逆向工程，所需的3維數(shù)據(jù)被生成。在沒有現(xiàn)代化測量技術(shù)和3維打印技術(shù)的情況下，此類稀有的賽車發(fā)動機的翻新基本上沒有可能。但是通過今天的最新技術(shù)，我們快速并節(jié)省成本地實現(xiàn)了此項目。
Phil Guilfoyle, 項目經(jīng)理
盡管如此，此項目需要大量的專業(yè)技術(shù)。這么復(fù)雜的發(fā)動機部件的重建需要專業(yè)的工程師。他們必須具備有關(guān)于組件的功能、加工、可鑄性、澆口和溢流系統(tǒng)的專業(yè)知識。所需的細節(jié)工作在電腦上完成。被生成的CAD數(shù)據(jù)用于砂型模型的打印，并由澆鑄工作人員檢驗。利用模擬工具最終確定了鑄造工藝。
原裝發(fā)動機作為模型
發(fā)動機的測量
發(fā)動機缸體的CAD數(shù)據(jù)
基于CAD數(shù)據(jù)的鑄造模擬
voxeljet的VX1000虛擬安裝空間中的壓力部件布置。
3維打印是唯一的經(jīng)濟化的可能性
獲得所有的設(shè)計數(shù)據(jù)，并納入金屬流動、收縮和通風(fēng)管道的鑄造技術(shù)特性后，為之后澆鑄而用的砂型核心開始被生產(chǎn)。傳統(tǒng)的使用芯模工具生產(chǎn)核心的工藝由于時間、精確性和成本的原因無法被接納，所以唯一的可能性就是不需工具的砂型模具3維打印。
整個CAD模型由14個部件形成，而原件至少具備42個部件。為了確保打印一個精確的塑料模型，事先仔細的確認了所有部件的精確性。在此使用的工藝通過測試模型成品的評價和優(yōu)化，獲得極高的分辨率和完美細節(jié)的得分。為了確保發(fā)動機的每個細節(jié)、模具的設(shè)計盡可能接近原件打造，首先打印了一個測試模型，并做了一次測試澆鑄。
然后，開始準備打印整個砂型核心組合。為此使用了VX1000打印系統(tǒng)。模具的形成不需昂貴的模具裝置，而是全自動的一層一層覆蓋300微米厚的石英砂巖層，通過設(shè)備的打印頭選擇的使用粘合劑粘合。打印流程過后，模具需被解包，并消除多余的沙粒，模具完成。因為模具是根據(jù)指定的CAD數(shù)據(jù)而形成的，所以打印機的高分辨率使模具達到細節(jié)豐富并精確的效果。
來自voxeljet的3D打印PMMA發(fā)動機模型。
拆卸的電機鑄模
voxeljet的3D打印砂模
原廠電機與鑄件的比較
之后的澆鑄完全按計劃進行，組件的后處理工作因砂型模具的高質(zhì)量和精確度極為簡單。通過這個項目，該澳大利亞團隊和CSIRO專家們使此S型賽車傳說再次復(fù)活，希望還能延續(xù)100年。
使用Voxeljet 3D打印技術(shù)重建Delage賽車發(fā)動機。
進一步的案例研究
隨著3D打印到優(yōu)化的電動馬達
Aiona Cast公司已經(jīng)申請了一項專利，可用于大幅優(yōu)化電動機。該公司用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了一個原型。
3D打印的鑄件。優(yōu)化的外殼讓電動摩托車電池壽命更長
通過使用3D打印等創(chuàng)新技術(shù)，該原型很快就可以投入批量生產(chǎn)。
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