Bugattis hypersportbilar som Pur Sport och Super Sport 300+ använder sig av 3D-printing.
Lika fint och exakt som ett spindelnät, men ändå lika stabilt som en solid stålkonstruktion och extremt lätt: komponenter som skapas med hjälp av 3D-printing erbjuder en rad fördelar, men de är mycket komplexa att tillverka. Det är därför de främst används inom flygindustrin.
Men den här produktionstekniken är också till stor nytta för den franska lyxtillverkaren Bugatti. Hypersportbilarna Chiron Pur Sport och Chiron Super Sport 300+ är extrema i alla avseenden. Det är därför de använder sig av fordonsdelar som tillverkas med hjälp av en 3D-skrivare.
“Bugatti handlar om lyx i fransk stil och exceptionella fordon, men det är också ett varumärke som står för innovativ teknik”, säger Stephan Winkelmann, VD för Bugatti. “Förutom den ikoniska 16-cylindriga 8,0-litersmotorn med 1.500 hk är teknisk innovation en lika stor del av vårt varumärkes essens – som våra komponenter av titan eller en speciallegering som tillverkas med 3D-printing.” Bugatti fortsätter här en lång tradition: företagets grundare Ettore Bugatti utvecklade själv unika fordon med hjälp av banbrytande teknik. Bland hans uppfinningar finns lättviktshjul i aluminium och en ihålig framaxel.
Som enda företag inom fordonsindustrin använder Bugatti 3D-printing för att tillverka avgasrörsskydd av titan till sin nyutvecklade hypersportbil. Kåpan är den första synliga delen som 3D-printats i metall och som är officiellt godkänd för användning på vägarna. Den cirka 22 centimeter långa, 48 centimeter breda och 13 centimeter höga kåpan på baksidan av Chiron Pur Sport väger bara 1,85 kilo inklusive galler och fäste – cirka 1,2 kilo mindre än kåpan på Chiron.
Fyra 400-watts lasrar skriver samtidigt ut titan för att producera komponenten – väggtjockleken på den tunnaste punkten är bara 0,4 millimeter. Cirka 4.200 lager metallpulver staplas på varandra och smälts sedan samman. “När det var möjligt konstruerade vi klädseln till Chiron Pur Sport med ett enda lager för att ytterligare minska vikten”, säger Nils Weimann, Head of Body Development på Bugatti. “Den minimala materialtjockleken i flerskiktsområden möjliggörs av dess så kallade gitterstruktur – där hålrummet fylls med många filigranstag. På så sätt ger väggarna ett stabilt stöd för varandra under byggprocessen – vilket möjliggör minimal användning av material. Vi använder en bionisk bikakestruktur i området med ett lager för att öka väggarnas ytstyvhet. Även stora komponenter får en hög grad av ytstyvhet”, förklarar Weimann. Ändå klarar det filigrana locket temperaturer på över 650 grader Celsius. Detta beror på att ytterväggen är dubbelskiktad för värmeisolering. På så sätt skyddar kåpan omgivande komponenter från överdriven värmeavledning vid full motorbelastning. Samtidigt kyler frisk luft runt kåpan komponenten.
Bugatti har använt 3D-utskrifter sedan 2018
Det är inte första gången som Bugatti utvecklar komponenter med hjälp av 3D-printing. Sedan 2018 har ingenjörerna tillverkat detta speciella trimskydd för Chiron Sport och Divo. Även 2019 års utgåvor av “La Voiture Noire”, den ultimata Grand Tourisme för Bugatti-entusiaster, och Centodieci, en nytolkning av EB110, använder sig av denna tryckta komponent. Materialet Inconel® 718 – en särskilt värmebeständig, hård och lätt nickel-kromlegering – används för att tillverka en 53 centimeter bred och 22 centimeter lång trimkåpa till Chiron Sport. Detta material används annars i gasturbiner, turbinblad till flygplan, rymdskepp och transportraketmotorer. Aluminium skulle smälta här.
Kåpan på Chiron Sport täcker fyra avgasrör från det sexgrenade avgassystemet baktill och ger inte bara visuella fördelar utan även tekniska fördelar: med sina stora och robusta rör hjälper den till att leda bort spillvärmen från de heta avgaserna bakåt så att ingen värmeackumulering uppstår. Med 1.500 hk och en toppfart på upp till 420 km/h är det dessa detaljer som gör bilen till en äkta Bugatti och en perfekt hypersportbil. En annan fördel: med sina 2,2 kg väger den tryckta delen 800 gram mindre än ett normalt hölje. I enlighet med Ettore Bugattis motto “vikt är fienden” tittar Bugatti alltid på varje enskild komponent för att hitta sätt att minska vikten.
3D-utskrifter erbjuder flera fördelar
Vid 3D-utskrifter som utförs med hjälp av ett speciellt laserutskriftssystem smälter en eller flera lasrar successivt ett tunt pulverlager med en tjocklek på tre till fyra . “Fördelen med 3D-utskriftsprocessen ligger i de geometriska former som är möjliga. Det går att skapa mycket finsmidda, komplexa former som skulle gå sönder om de tillverkades med andra tekniker som smide eller formning”, säger Nils Weimann. Det här är en idealisk produktionsmetod för Bugatti: det finns inga verktygskostnader, produktionen är jämförelsevis snabb och individuella justeringar av formen är lätt möjliga. Som ett resultat av detta kan organiska geometrier utvecklas som om de vore hämtade från växternas värld – det finns praktiskt taget inga gränser.
Det tar flera dagar att trycka avgasluckan. Efter utskrift med materialet Inconel® 718 skannar materialtestare komponenten i en datortomograf (CT) för att upptäcka eventuella felaktiga avtryck med luftinneslutningar. När det gäller titanprintningen för Chiron Pur Sport och Chiron Super Sport 300+ mäter testingenjörerna komponenten optiskt med hjälp av 3D-processen. Tack vare den extremt tunnväggiga konstruktionen kan luftinneslutningar av alla relevanta storlekar redan upptäckas på utsidan. Därefter finblästras Chiron Sports kåpämne med korund och ett elegant skydd appliceras i form av en svart keramisk färgfinish för hög temperatur. Titanklädslarna på Chiron Pur Sport och Super Sport 300+ behåller sitt eleganta matta titanutseende. Varje komponent genomgår ytterligare en kontroll – endast perfekta klädselkåpor monteras sedan.
Med de nya kåporna får avgassystemen på hypersportbilarna ännu mer harmoniska konturer, en mer elegant design och funktionell styling – allt i enlighet med Ettore Bugattis ideologi:
En bilkomponent måste vara tekniskt perfekt. Men den måste också vara elegant och vacker.
