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改变性能的设计

根据《重型汽车》发表的《汽车电磁主动悬架的研究现状与发展趋势》一文，主动悬架早在1954年就被GM公司的Erspiel Labrossc在悬架设计中被提出，发展到现在，主动悬架一般采用一个液动或电动的力发生器（称为作动器）来代替传统被动悬架中的弹簧与减振器，而目前用于实车上的主动悬架一般为液压式主动悬架。其主要有液压和电子控制两大系统组成。

 主动悬架的必要性

当前的悬架系统既大又沉，它们的最佳响应仅在狭窄的频率范围内发生。只能通过可变阻尼和弹簧刚度的组合来满足不断变化的路面需求。

这个主动悬架系统的开发是在FAST（全主动悬架技术）项目中进行的，这个项目由低排放车辆办公室通过利基车辆网络提供资金。在商业，教育和政府的支持下，这进一步加强了未来悬架系统的行驶方向。

FAST（全主动悬架技术）旨在使该系统成为豪华驾驶的行业标准，出色的性能特性将FAST项目所开发的控制单元与其他控制单元的性能区分开。新的设计提供了无穷的阻尼可变性，用于阿斯顿·马丁的悬架系统的设计基于Domin的专利阀门技术，涉及3D打印阀体芯，其中包含25个流体通道，通过这些流体通道的协同作用，以提供优异的控制性能。

根据3D科学谷的了解，这种控制单元内部的流道曲线特性只能通过3D打印-增材制造技术来实现，这也使其具有出色的机械性能。结合先进的电子设备以及Domin先进的加工能力，使该项目成为可能。

通过Domin的先进设计及3D打印加工能力，可以实现单位间隔的曲线特性，从而实现了悬架系统所需的机械性能。AST系统将在阻尼方面提供“无限”的可变性，具有高达0.015秒的阶跃响应，并且单元的重量低于4kg。

FAST主动悬架单元© DOMIN

实际测试将在定制的测试平台上进行，将包括复制精确的共振模式并模拟该设备在使用中所处的条件，测试重点包括对高性能特性进行测试，同时还包括确保控制单元的机械坚固性。

Domin流体动力是3D打印液压领域的积极探索者，Domin流体动力制定了新的流体动力产品“稳定”设计的战略，这个战略建立在以金属3D打印技术作为制造方式的基础上。在此基础上，Domin公司对一些多年来都没有什么明显改变的液压流体动力零部件进行了重新设计与制造。

更紧凑，高效和高性能的解决方案，Domin流体动力利用增材制造的变革性技术自由，从功能实现的角度重新设计产品，从而创建了下一代的流体动力技术。根据3D科学谷的了解这其中计算流体动力学 – CFD发挥了重要的作用。

根据3D科学谷的市场观察，CFD与增材制造（3D打印，AM）结合的时候，可以实现复杂设计的快速迭代并实现满足性能目标的验证。Domin 流体动力创建了各种CFD模型，用于对泵进行动态模拟以观察气蚀风险，并对阀进行静态模拟以突出显示流体流动效率低下的区域。正是通过CFD技术，Domin流体动力设计和开发了具有增材制造灵活性和复杂性的高性能产品。

而这一切，正在通过改变设计来成就产品的卓越性能，再结合3D打印技术，成就数字时代流体动力的新未来！

更多信息，请参考3D科学谷发布的《上篇-3D打印与液压白皮书》，《下篇-3D打印与液压白皮书》，上篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》，下篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》

l 文章来源：3D科学谷内容团队

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AM-RB 003 跑车极具了三大创新性的技术，包括：引入一级方程式赛车（F1）的概念和技术，为其提供领先竞争对手的顶级性能；已经在美国国家宇航局（NASA）进行了广泛的性能与声学飞行测试验证的FlexFoilTM技术；制造轻量化内饰件的3D打印技术。AM-RB 003概念车代表了最终生产车型的90％。

图：阿斯顿马丁AM-RB 003,来源：Autoweek

 功能集成与轻量化的内饰件

阿斯顿马丁再次与红牛先进技术(Red Bull Advanced Technologies)合作，这次他们推出了AM-RB 003–下一代混合动力超级跑车，它不仅汲取了阿斯顿马丁Valkyrie的精神和基因，而且还将影响阿斯顿马丁的中置发动机首批量产。

图：阿斯顿马丁AM-RB 003 中控台，来源：Autoweek

车辆的可靠性在于其轻量化的属性以及一系列先进设计和制造技术的应用，包括3D打印技术，从而有利于车辆各个部位的合理减重。

此前一直走前卫设计路线的阿斯顿马丁，将3D打印技术用于开发跑车部分零部件的做法并不令人惊讶。虽然阿斯顿马丁尚未公布有关3D打印零部件的细节，但目前可以明确的是3D打印技术为这款跑车实现轻量化发挥了显著作用。例如，3D打印中控台在集成了各功能键的同时，可以减重达50%。甚至在一些看似“不可能”的地方，借助CAD建模还可以创建精细、复杂的参数化模型，使设计师既能够专注于实现减重，又能营造卓越的视觉、触觉体验。

阿斯顿马丁表示计划在全球范围内发行不超过500辆AM-RB 003跑车，首辆车将在2021年末交付给客户。

 3D科学谷Review

正如《3D打印与工业制造》一书所述，3D打印技术在汽车制造业中的应用，最终会被未来的汽车设计方向所驱动。下一代的汽车技术正朝着轻量化、智能化、个性化方向发展，汽车的设计迭代周期将继续缩短，3D打印技术、设备制造商应在产品研发时，满足汽车制造的一个或多个发展需求。

但是3D打印技术与汽车工业的深入结合充满着挑战。挑战不仅包括当前3D打印技术的制造速度和成本还无法满足汽车量产的需求，还包括对汽车行业在3D打印应用价值方面所进行的市场沟通和教育。

在技术层面上，商业航空业在很大程度上接受了轻量化材料、零部件，轻量化使航空公司在燃油经济性上得到显著提升，3D打印技术早期在航空航天工业中被采用的关键原因是制造轻量化零部件。然而，当涉及到汽车行业时，由于当前3D打印用于制造的高成本，很容易让人怀疑它为消费者实施轻型汽车的潜力。

尽管充满挑战，3D打印技术仍在逐渐融入到汽车制造发展趋势中。根据3D科学谷的市场观察，汽车制造商在3D打印轻量化零部件制造方面做了多番尝试，其中不仅有兰博基尼、阿斯顿马丁、布加迪这样的豪华跑车制造商，还有通用汽车、福特等著名汽车制造商在普通车型所进行的尝试。例如通用汽车（GM）携手欧特克，设计了一种通过粉末床金属3D打印技术制造的座椅支架，声称这款支架比上一代设计重量减轻了40％。虽然成本不一定适合当前的应用场景，可能要好几年才能在世界各地推出使用这些支架的汽车，但这是一个很有前途应用，因为它代表了3D打印技术向轻量化零件大规模生产方向迈出了一大步。

3D科学谷曾在《3D打印生产世界中的增材制造轻量化策略》一文中分析了实现轻量化的四种策略：轻量化材料、结构优化、胞元结构、多功能结构。3D打印技术与拓扑优化结构、胞元结构以及功能集成结构制造领域都着深入结合的潜力，随着3D打印技术进入生产车间，进一步评估它带来的轻量化策略，可以更加深入了解该技术为实现汽车轻量化所带来的可能性。

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