3D 프린팅 및 CNC 머시닝 프로토타입으로 가장 빠른 자동차를 더 빠르게 만드는 방법

Hennessey Venom GT는 활주로에서 시속 270마일을 기록했습니다. Koenigsegg One:1이 귀엽다고 생각합니다. 그리고 그것은 280 MPH에 도달할 수 있어야 하기 때문입니다. 아, 그리고 미친 듯이 모퉁이를 돌 수 있습니다. 속도의 새로운 왕에 오신 것을 환영합니다. 이 자동차를 새로운 기록을 세우는 데 사용된 기술인 CNC 가공을 빠르게(말장난 없이) 살펴보세요.

역사를 통틀어 우리 종족은 속도에 대한 타고난 집착을 키워왔습니다. 고대에는 타조가, 최근에는 말이나 자동차가 되었든, 경주 대회는 항상 사람들이 혁신을 이루고 상대방보다 경쟁 우위를 차지하도록 장려했습니다. 이는 19세기 후반 자동차가 탄생한 이후에야 증폭되었습니다. 세기. 애호가와 제조업체는 더 빠른 자동차를 혁신하고 개발하기 위해 끊임없이 노력하고 있으며, 이것이 CNC 머시닝 및 3D 프린팅이 필요한 곳입니다. 이러한 프로토타이핑 및 낮은 제조 기술을 통해 제조업체는 더 나은 공기 역학으로 더 가볍고 정밀한 자동차 부품을 만들 수 있으므로 자동차가 새로운 것에 도달하는 데 도움이 됩니다. 제한. 오늘날 가장 빠른 자동차에 대해 알아보기 전에 모든 혁신을 주도하는 기술을 살펴보겠습니다.

CNC 기계 및 3D 프린터

CNC 또는 컴퓨터 수치 제어 기계는 컴퓨터 프로그램을 통해 설계의 정확한 물리적 프로토타입을 생성할 수 있는 전자 기계 장치입니다. 이 기술은 40~50년대에 처음 개발되었습니다. 그 당시에는 이러한 기계를 작동하기 위해 수동으로 작성된 코드가 필요했습니다. 그러나 컴퓨터가 발명된 이후로 이 기술은 새로운 영역에 도달했습니다. 경쟁사인 3D 프린팅과 달리 CNC 가공은 빼기 공정입니다. 즉, 원하는 재료 블록으로 시작하여 여러 도구 헤드를 사용하여 원하는 3D 프로토타입을 생성하여 블록 주위를 정확하게 절단합니다. 이 특정 기술에 사용되는 컴퓨터 코드를 G 코드라고 합니다. 그 정밀도는 1000분의 1인치로 측정되며 이는 머리카락 한 가닥의 너비에 가깝습니다. CNC 기계는 대부분 드릴, 선반 및 밀링 기계로 작동되며 마지막이 가장 유용합니다. 제조사는 제품에 따라 다양한 CNC 가공 소재를 사용할 수 있습니다.

3D 인쇄 또는 적층 제조는 디지털 CAD 파일에서 3D 솔리드 개체를 만드는 프로세스입니다. 3D 프린팅된 물체의 생성은 적층 공정을 사용하여 이루어집니다. 가법 프로세스에서 객체는 최종적으로 생성될 때까지 재료의 연속 레이어를 배치하여 생성됩니다. 이러한 각 레이어는 최종 개체의 얇게 슬라이스된 수평 단면으로 볼 수 있습니다. 3D 프린팅을 사용하면 기존 제조 방법보다 적은 재료를 사용하여 복잡한(기능적인) 모양을 생성할 수 있습니다.

자동차 산업에서 CNC 가공 및 3D 프린팅 사용

CNC 기계는 강철 및 알루미늄과 같은 재료를 조작하여 엔진 피스톤, 브레이크 디스크, 차체 부품 등과 같은 다양한 자동차 부품을 극도로 정밀하게 만드는 데 사용됩니다. 제조업체는 일반적으로 먼저 3d 프린터를 사용하여 프로토타입을 설계한 다음 G-Code를 통해 CNC 기계로 처리합니다. 그런 다음 이러한 CNC 가공 프로토타입은 다양한 디자인으로 실험을 거쳐 제조업체가 차량의 최대 속도와 효율성을 위한 최상의 디자인을 개발할 수 있도록 합니다. 기계의 정밀함은 또한 초과 및 불필요한 중량을 줄이는 데 도움이 되어 차량을 더 가볍고 빠르게 만들 수 있습니다.

기어박스, 섀시 또는 드라이브 액슬과 같은 자동차의 부품 및 구성 요소는 설계가 너무 복잡하여 수동 노동을 통해 이러한 구성 요소를 처리하고 생산하기가 매우 어려울 수 있습니다. CNC 머시닝 및 3D 프린팅 프로토타입을 통해 이러한 부품은 적절한 코딩과 함께 최고의 효율성으로 짧은 시간 내에 생산될 수 있습니다.

자동차 생산의 4단계; 스탬핑, 용접, 페인팅 및 조립은 모두 CNC 공작 기계로 제어 및 작동할 수 있으므로 사람의 개입이 전혀 필요하지 않습니다. 이는 대중의 비판에도 불구하고 거의 전적으로 자동화에 의존한 새로운 Tesla 공장에서 확인할 수 있습니다.

Bugatti, Pagani 및 Ferrari와 같은 고급 스포츠카 브랜드는 원하는 벤치마크를 달성하기 위해 가장 작은 변화에 의존합니다. 구성 요소의 무게와 차량의 공기 역학은 이러한 벤치마크를 달성하는 데 큰 역할을 합니다. 이것은 초경량 탄소 섬유의 사용뿐만 아니라 CNC 가공이 매우 유용하게 되는 곳입니다. 이 기계의 흠 잡을 데 없는 정밀도는 이러한 스포츠카의 복잡한 디자인을 가능하게 하여 세상을 매료시키는 가장 빠른 자동차를 만듭니다.

5개의 다른 축에서 작동할 수 있는 최신 CNC 모델은 무엇보다 생산을 가속화합니다. 이러한 혁신은 Tesla와 같은 기업이 현재 수요에 비해 공급이 상대적으로 부족한 생산 제한과 관련된 문제를 해결할 수 있습니다.

대기업은 제조를 위해 CNC 가공에 의존하고 공정에서 인적 오류 가능성을 제거하는 것이 일반적입니다. Porsche는 CNC 가공의 한 형태인 CAD(Computer-Aided Design)를 사용하여 911 Spyder를 완벽하게 설계하기까지 했습니다.

CNC 기계는 수십 년 동안 사용되어 왔지만 여전히 매우 비싸기 때문에 소규모 제조업체가 항상 CNC 기계에 의존할 수는 없으며 3D 프린터가 유용하게 되었습니다. CNC 기계는 막대한 비용을 부담할 수 있는 다수의 작업을 실행하기 위해 일련의 도구 헤드를 사용합니다. 그러나 CNC 기계의 정밀도와 효율성은 다른 어떤 제품과도 비교할 수 없습니다. CNC 기계와 3D 프린팅 기술이 오늘날 도로에서 가장 빠른 자동차를 만드는 데 어떻게 도움이 되었는지 살펴보겠습니다.

Koenigsegg의 Agera R 및 Agera S는 1,000 마력 이상을 자랑하고 매우 가볍기 때문에 길들여지고 지루한 자동차라고 부를 수 없습니다. 몇 년 전, 그들의 프로덕션 팀 리더인 Christian은 Porsche, Ferrari, McLaren의 제품에 대한 소문을 들었습니다. 그는 그들을 감당할 수 있는 무언가를 준비하고 싶었습니다.

Koenigsegg One:1은 Koenigsegg의 5.0리터 터보차저 V8 수정 버전에서 3,000~7,500RPM에서 7,500RPM(8,250레드라인) 및 1,000NM(737lb-ft)의 토크에서 1,360마력을 제공합니다. 정말 어마어마한 양입니다.

Christian은 One:1을 세계 최초의 "메가카"라고 부르는 것을 좋아한다고 말합니다. 클래스에 맞지 않아서가 아니라 1,360마력이 1메가와트에 해당하기 때문입니다. 더 많은 부스트로 더 많은 파워를 만들 수 있지만 더 많은 주행성과 응답성과 동등한 균형을 달성하기를 원했습니다. Christian의 목표는 2,500RPM 주변에서 최대 증기로 작동하는 엔진이었고, 더 높은 부스트 ​​터보는 4,000RPM까지 지연되었습니다. One:1의 토크 곡선은 매혹적입니다. 완전히 평평하지는 않지만 아주 가깝습니다.

또한 일상적으로 듣지 못하는 새로운 가변 지오메트리 터보차저를 사용합니다. 내부는 3D 인쇄됩니다. 이는 그들이 원하는 모양을 달성하고 무게를 줄이는 데 도움이 되었습니다.

터보차저 내부와 더불어 배기 팁에도 3D 프린팅이 적용됐다.

https://www.3dnatives.com과 같은 플랫폼은 3D 프린팅 및 적층 제조에 관한 모든 것을 제공하는 주요 소스입니다. 여기에서 3d 프린팅에 대한 모든 것을 배울 수 있습니다.

사실, 이 배기 팁은 지금까지 만들어진 3D 프린팅 티타늄 중 가장 큰 조각입니다. 실제로 제작하는 데 3일이 소요됩니다. 대량 생산된 자동차의 경우 놀라울 정도로 비효율적이지만 실제로는 Koenigsegg와 같은 맞춤형 제조업체에 유리합니다. 단 6개의 부품만 가져오기에는 너무 복잡한 값비싼 공급업체와 거래하는 대신 3D 프린팅을 통해 워크플로를 제어할 수 있습니다.

외부에서 모노코크는 Agera에 있는 것과 같지만 One:1은 Agera에서 사용된 직조보다 최대 40% 더 가벼울 수 있는 완전히 새로운 탄소 섬유 직조를 사용합니다. 사실, 이 새로운 세대의 탄소 섬유는 새로운 F1 자동차에서 볼 수 있는 것과 동일합니다. 탄소 섬유는 깃털처럼 가벼우며 이 번개같이 빠른 자동차의 게임 체인저입니다.

Koenigsegg가 미지의 바다에 진입하는 곳이므로 이제 자리를 잡으세요. Angelholm의 작은 회사는 처음으로 능동 공기 역학을 사용하고 있습니다. 프론트 엔드의 아래쪽에는 탄소 섬유에 컷아웃이 추가되어 약화됩니다. 그런 다음 실제로 탄소 섬유를 구부리고 공기를 본체를 통해 후드를 통해 밖으로 내보내는 데 사용되는 유압 액추에이터가 있습니다. 차량이 최고 속도 모드에 있을 때 플랩이 닫혀 다운포스를 줄이고 최대한 은밀하게 만듭니다.

탄소 섬유를 전달하십시오. 모든 것이 그렇습니다. 모든 것이 탄소 섬유입니다. 좌석, 바퀴, 차체, 모노코크 안전 셀, 선바이저까지도 탄소 섬유로 되어 있어 각각 약 100g을 절약했다고 ​​Christian은 말합니다. 요점은 그렇게 많이 들리지 않을 수도 있지만 여기에는 모든 것이 중요하다는 것입니다.

One:1의 무게는 1,360kg입니다. 그리고 그것은 건조 중량이 아닙니다. 가스 탱크의 절반과 다른 모든 액체가 가득 찬 상태입니다. 정말 놀라운 위업입니다.

하지만 지난 해 부가티가 Chiron을 출시하면서 가장 빠른 자동차라는 타이틀을 되찾았을 때 Koenigsegg 1이 인수되었습니다. 이 아기가 나는 것을 보려면 https://www.youtube.com/watch?v=73V0Y1HL6G8에서 제조된 가장 빠른 자동차 10대 중 이 동영상을 확인하세요.

나는 Christian과 그의 팀이 내년에 다시 폴 포지션을 시작하고 CNC 가공이 그 뒤에 있는 데 내 돈을 투자할 것입니다.