تولید کالیپر ترمز بوگاتی شیرون توسط پرینترهای سه‌بعدی

بوگاتی توانسته با پرینترهای سه‌بعدی که از لیزر 400 وات استفاده می‌کنند کالیپر ترمز بوگاتی شیرون¹ را پرینت سه‌بعدی کند. شاید شنیده باشید که پرینتر سه‌بعدی فلز، امروزه در صنعت جایگاه خود را پیدا کرده است، ولی شنیدن اینکه پرینت سه‌بعدی فلز جای پای خود را در ساخت خودروی بوگاتی شیرون پیدا کرده بسیار حیرت انگیز است. بوگاتی شیرون آخرین محصول بوگاتی است که خود زیرمجموعه‌ی ابرکمپانی فولکس واگن است.

بوگاتی شیرون و یا بوگاتی کایرون

بوگاتی برند برتر ساخت خودروهای سوپر اسپرت است. این برند، متخصص در ساخت خودروهای رکوردشکن است و شیرون هم از این قاعده مستثنی نیست. در این خودرو از اولین کالیپر ترمز تیتانیومی پرینت سه‌بعدی استفاده شده است.

بوگاتی شیرون در زبان انگلیسی کایرون و در زبان فرانسوی شیرون تلفظ می‌شود. این مدل جانشین خودروی پیشین بوگاتی یعنی بوگاتی ویرون شده است. بوگاتی شیرون در نمایشگاه ژنو ۲۰۱۷ رونمایی شد. زمان رسیدن سرعت این خودرو از صفر تا صد کیلومتر بر ساعت تنها ۲/۳ ثانیه است و صفر تا ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت را در ۱۳.۱ ثانیه می‌پیماید.

سرعت نهایی بوگاتی کایرون نزدیک به ۴۶۷ کیلومتر در ساعت است. نام این خودرو به افتخار لوئیس شیرون قهرمان رالی انتخاب شده است. اولین نسخه بوگاتی شیرون برای کریستیانو رونالدو ساخته شده و به وی تحویل داده شده است. بوگاتی شیرون ۱۵۰۰ اسب بخار نیرو قدرت دارد و می‌تواند 60 کیلومتر را تنها در 9 دقیقه بپیماید! ولی باید در نظر داشته باشید که بعد از طی این مسافت و با این زمان، سوختی در باک آن باقی نمی‌ماند.

ساخت کالیپر ترمز بوگاتی شیرون توسط پرینترهای سه‌بعدی

همانطور که دور از انتظار نیست بوگاتی کایرون پیش از این هم از قوی‌ترین ترمزهای مورد استفاده در یک خودرو برخوردار بوده است. سیستم ترمز بوگاتی شیرون از بزرگترین کالیپرهای ترمز دنیا استفاده می‌کنند که دارای 8 پیستون تیتانیومی در جلو و 6 پیستون تیتانیومی در عقب هستند.

تا پیش از اینکه کالیپرهای ترمز بوگاتی شیرون سه‌بعدی پرینت سه‌بعدی شوند، آهنگری می‌شدند. وزن این کالیپرهای آهنگری شده به 11 پوند می‌رسید. کالیپرهای ترمز جدید که با کمک پرینترهای سه‌بعدی ساخته می‌شوند 40 درصد سبکتر و به لطف ساخت با استفاده از تیتانیوم Ti6AL4V محکمتر نیز هستند.

این کالیپرهای ترمز پرینت سه‌بعدی شده، 41 سانتیمتر طول، 21 سانتیمتر پهنا و 13.6 ارتفاع دارند. وزن کالیپرهای پرینت سه‌بعدی شده‌ی بوگاتی شیرون تنها 6.4 پوند است. مهمتر این که این قطعه دارای تحمل تنش کششی 1250 نیوتن بر میلیمتر مربع است.

فرآیند پرینت سه‌بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون

کالیپرهای ترمز پرینت سه‌بعدی شده‌ی بوگاتی شیرون فقط در طی سه ماه طراحی شدند. پرینت سه‌بعدی این کالیپرها 45 ساعت زمان برده است. برای ساخت هر کدام از این قطعات 2213 لایه‌ی تیتانیوم بر روی هم قرار گرفته‌اند.

پرینترهای سه‌بعدی کالیپر ترمز بوگاتی شیرون از نوع بستر پودری هستند و از پودر تیتانیوم برای ساخت این قطعه استفاده می‌کنند. این پرینترهای سه‌بعدی با تاباندن لیزر بر روی ذره‌های پودر تیتانیوم آن‌ها را ذوب می‌کنند و به هم پیوند می‌دهند. در این، پودرهای استفاده نشده در قطعه از دستگاه استخراج می‌شود و برای استفاده مجدد به کار گرفته می‌شود.

هرچند که پرینترهای سه‌بعدی بستر پودری ذاتاً به ساپورت احتیاج ندارند، ولی در پرینت سه‌بعدی این کالیپرها از ساپورت‌هایی استفاده می‌شود تا این قطعات شکل خودشان را تا پیش از تکمیل عملیات حرارتی و به دست آوردن مقاومت نهایی حفظ کنند.

عملیات حرارتی بعد از خروج از پرینترهای سه‌بعدی

کالیپرهای ترمز بوگاتی شیرون، پس از پرینت سه‌بعدی به درون کوره‌های عملیات حرارتی برده می‌شوند. دمای این کوره‌ها از 1292 فارنهایت شروع می‌شود و تا 212 فارنهایت پایین می‌آید تا تنش‌های پسماند را از قطعه خارج کند. در انتهای عملیات حرارتی ساپورت‌های قطعه جدا می‌شود و قطعه از بستر ساخت جدا می‌شود.

سپس قطعه پرینت سه‌بعدی با ترکیبی از روش‌های مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی پرداخت سطح می‌شود که به شدت بر مقاومت خستگی آن می‌افزاید. سپس برخی از متعلقات دیگر قطعه نظیر سطح تماس پیستون و رزوه‌ها با استفاده از فرز پنج‌محوره ماشین‌کاری می‌شود که این عملیات 11 ساعت به طول می‌انجامد.

نتیجه این فرآیندهای قطعه‌ای خوش‌فرم است که ضخامت دیواره‌های آن از یک تا چهار میلی‌متر متغیر است.

استفاده از پرینترهای سه‌بعدی در ساخت کالیپر ترمز بوگاتی شیرون بی‌نظیر است، اما بوگاتی در همین‌جا متوقف نمی‌شود. این مجموعه همچنین طولانی‌ترین قطعه آلومینیمی پرینت سه‌بعدی شده را هم ساخته است. بوگاتی محفظه‌ی برف‌پاک‌کن‌ها را هم که قطعه‌ای آلومینیمی با طول 24.8 اینچ و فقط 0.88 پوند است با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی می‌سازد. این دستاوردها توجیح می‌کند که چرا بوگاتی شیرون 3 میلیون دلار قیمت دارد.

1.Bugatti Chiron