В любом автомобиле тормозная система играет чрезвычайно важную роль. Она гарантирует безопасность как водителя и пассажиров, так и пешеходов и окружающего транспорта. Тормозные суппорты – единственная подвижная часть тормозной системы, потому её работоспособность зависит от исправности этого элемента. Компания Bugatti представила уникальные титановые тормозные суппорты для своего гиперкара Chiron – они напечатаны на 3D-принтере.

Чтобы остановить двухтонную махину с 16-цилиндровым 1500-сильным двигателем объёмом 7,9 литра, которая мчится на скорости 420 км/ч, необходимы мощные и достаточно массивные тормозные диски и суппорты. Лишний вес этих элементов негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках автомобиля, в частности на динамике и управляемости. В современных гоночных автомобилях и суперкарах распространённые в обычных легковых машинах тормозные суппорты из серого чугуна, как правило, заменяют алюминиевыми. Их масса почти в два раза меньше чугунных, но даже такое облегчение не удовлетворило разработчиков Bugatti Chiron.

В данный момент гиперкары Chiron оснащаются стандартными тормозными суппортами из жёсткого кованого алюминия – восьмипоршневыми спереди и шестипоршневыми сзади. Каждый алюминиевый суппорт весит около 5 килограмм. В качестве более эффективной альтернативы инженеры компании Bugatti представили титановые тормозные суппорты, напечатанные на 3D-принтере. Благодаря технологии прямого лазерного спекания металла специалистам удалось уменьшить вес суппортов на 40% – до 2,9 килограмма.

Представленные Bugatti тормозные суппорты – самые большие функциональные элементы, созданные из титана при помощи технологии 3D-печати. Из-за высокой прочности титан относительно тяжело поддаётся ковке и фрезеровке, потому делать из него сложные конструкции достаточно проблематично. Применение 3D-печати решает эту проблему, позволяя создать одновременно лёгкую и прочную деталь. Для изготовления восьмипоршневых суппортов в Bugatti использовали сплав Ti6AI4V: он хорошо обрабатывается и имеет безупречные механические свойства. Ti6AI4V широко применяют в авиа- и ракетостроении, где металлические компоненты подвержены сильным нагрузкам и высоким температурам.

Для изготовления суппортов Bugatti использовали принтер немецкой компании Laser Zentrum Nord. Данное устройство оснащено четырьмя 400-ваттными лазерами, которые на протяжении 45 часов поэтапно спекают 2213 слоёв титанового порошка. По окончании печати детали поддаются термохимической обработке, которая снимает остаточное напряжение и делает суппорты устойчивыми к деформации. Сразу конструкцию нагревают до 700 °C и постепенно понижают температуру до 93 °C. Затем специалисты удаляют элементы каркаса, который удерживал деталь во время печати, и на 11 часов отправляют её на пятиосевой фрезерный станок для конечной механической обработки.

Ширина стенок готовых суппортов составляет от 1 до 4 мм, длина детали достигает 41 см при ширине в 21 см и высоте 13,6 см. Представители компании утверждают, что готовые тормозные суппорты способны выдержать температуру около 1010 °C – такими были результаты испытания на динамометрическом стенде.

Компания Bugatti, который входит в состав немецкого концерна Volkswagen AG, является первопроходцем в использовании технологии 3D-печати для изготовления столь важных элементов автомобиля. Инженеры компании уверены, что Bugatti дано сыграть роль исследовательской лаборатории для освоения и испытания подобных высокотехнологичных решений. В качестве эксперимента сотрудники также изготовили алюминиевые наконечники стеклоочистителей – напечатанные на 3D-принтере детали оказались почти в два раза легче литых аналогов.

Эксперты ожидают, что в обозримом будущем технология 3D-печати распространится и на автомобили других дочерних компаний концерна, однако едва ли стоит ожидать увидеть титановые тормозные суппорты на следующем поколении VW Golf.

Источник