В гиперспортивных автомобилях Bugatti, таких как Pur Sport и Super Sport 300+, используется 3D-печать.
Тонкие и точные, как паутина, но при этом устойчивые, как прочная стальная конструкция, и чрезвычайно легкие: компоненты, созданные с помощью 3D-печати, обладают целым рядом преимуществ, но они очень сложны в производстве. Именно поэтому они в основном используются в аэрокосмической промышленности.
Однако эта технология производства также очень выгодна для французского производителя предметов роскоши Bugatti. Гиперспортивные автомобили Chiron Pur Sport и Chiron Super Sport 300+ являются экстремальными во всех отношениях. Именно поэтому в них используются детали, изготовленные с помощью 3D-принтера.
“Bugatti – это роскошь во французском стиле и исключительные автомобили, но это бренд, который также выступает за инновационные технологии”, – говорит Стефан Винкельман, Президент Bugatti. “Помимо культового 16-цилиндрового двигателя объемом 8,0 л и мощностью 1 500 PS, технические инновации также являются неотъемлемой частью нашего бренда – например, наши компоненты из титана или специального сплава, которые производятся методом 3D-печати”. На самом деле, Bugatti продолжает давнюю традицию: основатель компании Этторе Бугатти сам разрабатывал уникальные автомобили, используя новаторские технологии. Среди его изобретений – легкие алюминиевые колеса и полая передняя ось.
Будучи единственной компанией в автомобильной промышленности, Bugatti использует 3D-печать для производства накладок на выхлопные трубы из титана для своего недавно разработанного гиперспортивного автомобиля. Эта крышка – первая видимая деталь, изготовленная методом 3D-печати из металла, которая официально разрешена для использования на дорогах. Накладка длиной 22 см, шириной 48 см и высотой 13 см, установленная в задней части Chiron Pur Sport, весит всего 1,85 кг, включая решетку и кронштейн – примерно на 1,2 кг меньше, чем накладка на Chiron.
Четыре 400-ваттных лазера одновременно печатают титаном, чтобы изготовить деталь – толщина стенки в самом тонком месте составляет всего 0,4 миллиметра. Примерно 4 200 слоев металлического порошка накладываются друг на друга и прочно сплавляются. “Там, где это было возможно, мы разработали однослойную обшивку для Chiron Pur Sport, чтобы еще больше снизить вес”, – говорит Нильс Вайманн, руководитель отдела разработки кузова Bugatti. “Минимальная толщина материала в многослойных областях стала возможной благодаря так называемой решетчатой структуре – когда полость заполняется многочисленными филигранными стойками. Таким образом, стенки обеспечивают стабильную поддержку друг друга в процессе строительства – что позволяет использовать минимальное количество материала. Мы используем бионическую сотовую структуру в однослойной области, чтобы увеличить поверхностную жесткость стенок. Даже крупные детали приобретают высокую степень поверхностной жесткости”, – объясняет Вайманн. Тем не менее, филигранная крышка способна выдерживать температуру свыше 650 градусов Цельсия. Это происходит потому, что внешняя стенка имеет двухслойную теплоизоляцию. Таким образом, крышка защищает окружающие компоненты от чрезмерного тепловыделения при полной нагрузке на двигатель. В то же время, свежий воздух вокруг крышки охлаждает компонент.
Bugatti использует 3D-печать с 2018 года
Это не первый раз, когда Bugatti разрабатывает компоненты с помощью 3D-печати. Инженеры производят эту специальную накладку для Chiron Sport и Divo с 2018 года. В автомобилях 2019 года “La Voiture Noire”, который станет настоящим Гран Туризмом для энтузиастов Bugatti, и Centodieci, переосмыслении EB110, также используется этот напечатанный компонент. Материал Inconel® 718 – особо жаропрочный, твердый и легкий никель-хромовый сплав – используется для изготовления крышки обшивки Chiron Sport шириной 53 см и длиной 22 см. В других случаях этот материал используется в газовых турбинах, лопатках турбин самолетов, космических кораблях и двигателях транспортных ракет. Алюминий здесь бы расплавился.
Накладка Chiron Sport закрывает четыре выхлопные трубы шестиствольной выхлопной системы сзади, предлагая не только визуальные, но и технические преимущества: благодаря своим большим и прочным трубам она помогает отводить отработанное тепло от горячих выхлопных газов в сторону, чтобы не происходило накопления тепла. Мощность 1 500 PS и максимальная скорость до 420 км/ч – именно эти детали делают автомобиль настоящим Bugatti и идеальным гиперспортивным автомобилем. Еще одно преимущество: при весе 2,2 кг напечатанная деталь весит на 800 грамм меньше, чем обычная крышка. Верная девизу Этторе Бугатти “вес – враг”, компания Bugatti всегда рассматривает каждый отдельный компонент, чтобы найти способы уменьшить вес.
3D-печать предлагает несколько преимуществ
При 3D-печати, осуществляемой с помощью специальной системы лазерной печати, один или несколько лазеров последовательно расплавляют тонкий слой порошка толщиной от трех до четырех . “Преимущество процесса 3D-печати заключается в геометрических формах, которые можно получить. Можно создавать очень тонкие сложные формы, которые будут рваться при использовании других технологий, таких как ковка или формовка”, – говорит Нильс Вайманн. Это идеальный метод производства для Bugatti: нет затрат на инструмент, производство сравнительно быстрое, а индивидуальные корректировки формы легко возможны. В результате можно создавать органические геометрические формы, словно из мира растений – ограничений практически не существует.
Печать крышки выхлопной трубы занимает несколько дней. После печати из материала Inconel® 718 испытатели материала сканируют деталь на компьютерном томографе (КТ), чтобы обнаружить любые опечатки с воздушными включениями. В случае печати из титана для Chiron Pur Sport и Chiron Super Sport 300+ инженеры-испытатели измеряют компонент оптически с помощью 3D-процесса. Благодаря чрезвычайно тонкостенной конструкции воздушные включения любого подходящего размера можно обнаружить уже снаружи. Затем заготовка крышки Chiron Sport подвергается тонкой абразивной обработке корундом, и на нее наносится элегантная защита в виде высокотемпературной черной керамической краски. Титановые накладки Chiron Pur Sport и Super Sport 300+ сохраняют свой элегантный матово-титановый вид. Каждый компонент проходит еще одну проверку – после этого устанавливаются только идеальные накладки.
С новыми накладками выхлопные системы гиперспортивных автомобилей приобретают еще более гармоничные очертания, более элегантный дизайн и функциональную стилистику – все в соответствии с идеологией Этторе Бугатти:
Автомобильный компонент должен быть технически совершенным. Но он также должен быть элегантным и красивым.
