有了涡轮增压器，从从3D打印机到900马力

车辆技术制造商Lütgemeier利用voxeljet的VX1000 3D打印系统提高了灵活性和生产力，为汽车改装商Brabus供货。

为了能够更快、更有成本效益地生产金属铸造的砂型，车辆技术制造商Lütgemeier GmbH依靠voxeljet的VX1000打印系统。该3D打印系统不仅加快了特殊部件的生产，这些部件被用于德国著名制造商的赛车等。它还为设计师提供了全新的生产范围。因为voxeljet的工业3D打印机在生产复杂部件时可以节省高达60%的时间。

现代赛车或性能增强的豪华车在公路上的功率高达900马力，从0到100公里/小时的加速时间不到4秒。但他们之所以能做到这一点，是因为在引擎盖下有一组特殊的部件在工作–包括特别适应的压缩机外壳、变速箱、涡轮增压器、油泵和节气门盖。

它们由专业制造商制造，如比勒费尔德附近的斯坦哈根（Steinhagen）的Lütgemeier GmbH。该公司30多年来一直为著名的汽车制造商（如来自博特罗普的汽车改装商BRABUS）生产汽车和发动机零部件，其白色的运动型商业大楼从远处就能辨认出来，因为它有一个红白相间的路标。

我们的公司可以处理整个生产过程。从设计到铸造和精加工，再到装配和质量保证，一切都发生在Lütgemeier GmbH。

Jochen Hülsmann, 总经理Lütgemeier GmbH

挑战：在汽车工业中，要求以及部件的几何形状正变得越来越复杂。因此，液体金属形成部件形状的模具生产正变得更加成本和时间密集–除其他外，因为为此需要复杂的特殊工具的生产。为了仍然能够保证客户的灵活性和较短的交货时间，Lütgemeier的总经理Hülsmann开始寻找自动化解决方案。他在voxeljet找到了他想要的东西，这是一家总部位于奥格斯堡附近的弗里德堡的工业3D打印系统制造商。Hülsmann投资了VX1000 PDB (Phenolic-Direct-Binding)，这是一个用于工业应用的专业3D打印系统。它在德国开发和制造，尺寸为2,800 x 2,400 x 2,300毫米，重量为3.5吨。”Hülsmann说：”在对voxeljet服务中心的打印模具有了专门的良好经验后，我们决定投资自己的3D打印系统。”而且VX1000的打印效果非常可靠”。目前Lütgemeier公司的机器利用率达到了100%。在需求极其旺盛的高峰期，Lütgemeier公司继续使用弗里德伯格/巴伐利亚的成熟的voxeljet服务来满足对3D打印部件的需求。

3D打印系统无需特殊工具即可生产模具

VX1000实现了砂型铸造模具的自动化生产。用户将CAD文件，即砂型铸造模具的数字结构图，加载到3D打印系统中。然后，所谓的重涂机在1,000 x 600 x 500毫米的建筑平台上铺上300微米厚的石英砂层。然后，打印头将酚醛树脂粘合剂涂抹在要制作的模具上。一个移动的红外灯在施工区域内移动，以加速粘合剂的硬化。接下来，构建平台降低一层厚度，这个过程再次开始–直到模具完成。

“Hülsmann说：”粘结剂喷射是自动化生产砂模的唯一成熟和经济的工艺。印刷完成后，一名员工拿着完成的模具，用压缩空气或刷子清除多余的石英砂。但是，Lütgemeier GmbH公司不仅铸造铝等轻质合金，而且还自己铸造高耐热钢，而不是将这种模具交给铸造厂，这样又会花费时间。车辆技术员也可以在内部进行部件的完整整理。为此，有几台五轴铣床以及车床和几台测量机可供选择。通过这种方式，Lütgemeier GmbH公司设法生产出最佳的部件，而不会因为中间的停顿而拖累供应链。

这个过程优化的效率通过一个实际的例子来说明。位于博特罗普的BRABUS公司40多年来一直专注于梅赛德斯-奔驰汽车的改进工作。其中，BRABUS在梅赛德斯-AMG G 65的基础上创造了BRABUS G900。安装在它身上的V12双涡轮增压发动机可提供令人难以置信的900马力，使G型车在3.9秒内加速到100公里/小时。这就是越野车的跑车水平。这是由引擎的性能优化实现的。来自Lütgemeier的特殊涡轮增压器与扩大的压缩机外壳为这一巨大的动力增长做出了贡献。

在生产复杂的砂型铸造模具时可节省60％的时间

Hülsmann对3D打印系统的投资深信不疑。毕竟，节省的时间是巨大的。”Hülsmann说：”由于这个印刷系统以及完整的 “内部 “后处理，直到质量保证，我们能够在生产复杂和高质量的砂型铸造模具时节省高达60%的时间。自动化既保证了灵活性和生产力的提高，也最终保证了客户的高度满意，他们比以往任何时候都更快地拿到了部件。”成品铸件的供应速度更快，而且根据客户的愿望，我们可以投入更多的时间对个别部件进行再加工和优化。或者仅仅是更快地交付，”Hülsmann继续说。

在BRABUS，这一优势得到了很好的体现：”提高发动机的性能是非常耗费时间和成本的。其目的是优化发动机，使其在有限的发动机舱内发挥最大性能。这就是3D打印的完美之处。BRABUS的技术和开发总监Jörn Gander说：”逐层结构使我们能够设计出用传统方法无法生产的几何形状和部件。

与Lütgemeier合作的特点首先是快速交付有质量保证和优化的部件。我们为自己省去了后期处理的工作，可以直接安装零件。这对我们的发展和我们的装配至关重要，并确保我们在竞争中占据优势。

约恩-甘德，技术与开发部主任勃拉姆斯（BRABUS）公司

另一个优势是：制造砂型铸造模具的成本下降了。”voxeljet公司欧洲、中东和非洲地区销售经理Matthias Steinbusch说：”对于复杂的部件，由于不存在模具成本，在考虑到一定批量以内的总成本时，3D打印总是比传统方法便宜。”批量越小，伏羲喷射技术的成本优势就越大”。这也为BRABUS公司提供了机会。G900模型在这个世界上总共只存在10次。3D打印确保生产的最大经济效率的批量大小。

300 dpi的分辨率：3D打印实现了丝状的几何形状

酚醛的直接结合也使新的设计成为可能。”与传统生产相比，设计自由度受到的限制要少得多。设计师不必注意拔模角度、分切线或底切，甚至可以实现最细微的内部几何形状，”voxeljet销售经理Steinbusch说。VX1000的工业压电打印头系统的工作分辨率高达300dpi。无胶石英砂在PDB工艺中也是百分之百可回收的，可以再次用于下一次印刷。另一个成本节约。

但是，3D打印的砂型铸造模具是否真的足够稳定，能够承受金属流入时的高铸造压力？Steinbusch：”如果你用呋喃树脂打印非常细密的铸造模具，往往存在模具在铸造过程中破裂的风险”。另一方面，酚醛树脂作为粘合剂，使得来自3D打印系统的模具和经典的模具制造在稳定性方面达到了更高的水平。

在分层过程中可以达到的弯曲强度，可调值在300到800N/cm2之间，处于传统制造的芯材的强度范围。因此，3D打印的模具足够稳定，能够可靠地承受金属铸件的压力--即使是丝状的液压部件。

Matthias Steinbusch, 欧洲、中东和非洲地区销售经理voxeljet AG

Hülsmann对3D打印系统的可靠性深信不疑，现在正计划扩大规模。今后，他不仅要为汽车制造商提供服务，还要为机器制造商提供服务。还有什么应该阻挡这一点呢？