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碳纤维复合材料胶囊高铁砍获“超级高铁设计大赛”头名

Hyperloop-“超级高铁”具有长距离、超高速、低能耗等特点。据悉,世界首条商业运营的超级高铁有望修建在迪拜,但并不是拉人,而是用于港口间的超高速货物运输。可以说无论是倡导超级高铁,还是制造载人龙飞船,ElonMusk都在进行着颠覆性的创新,而这些创新的尝试中就不乏新兴的制造技术,如3D打印技术。

本期,小编和大家一起来领略,3D打印熔模铸造技术将如何使Hyperloop超级高铁项目受益。处理复杂设计与快速制造在ElonMusk的设想中,Hyperloop超级高铁将成为未来的交通工具。它将像飞机一样快,像火车一样舒适。这是一个极其大胆的设想:在管道内,以每小时1225公里的速度发射吊舱。

为此,SpaceX还举办了超级高铁车厢设计大赛(HyperloopPodRace),著名的大学和工程团队被邀请参加比赛。麻省理工学院拿走了最高奖项,来自荷兰的Delft科技大学和Auburn大学分列二三位。

荷兰Delft科技大学制造的1:2缩尺HyperloopPOD在比赛中证明是安全、可靠、高效的。这个模型能达到每小时400公里的速度,能够运输乘客和行李。并且只有149公斤的重量。

为了达到高速,Hyperloop的设计理念是全靠接近真空的管道来实现,没有发动机的噪音。最接近发动机的东西就是管道,一条可以测量速度和位置的智能管道。车厢通过增压将重力加速度最小化,使得乘坐的舒适感达到最佳。

虽然管内几乎没有气压,但由于吊舱的高速度接近于声速,外形的优化还是必要的,Delft科技大学的HyperloopPOD外观是一个气动外形。从下图中可以看出,吊舱类外观似于水滴,因为这是最小化阻力的最佳形状。小编了解到正是这一特殊形状的设计带来了新的挑战:悬挂的设计。由于几乎不可能通过铣削来完成设计里面的曲面或双曲面的加工,Delft科技大学采用精密铸造的方法解决了这一问题,这为他们带来更宽泛的设计自由度。

荷兰Delft科技大学此次参赛的合作伙伴是RP2公司,这其中颇为引人注目的是3D打印机制造商voxeljet(维捷)为RP2提供了3D打印的PMMA熔模铸造模具用于铸造铝件。

(图片:熔模,来源voxeljet)

( 图片:铝件,来源voxeljet)

Delft科技大学设计了一个形状十分复杂的铝制吊舱悬挂系统,这样的产品需要采用熔模铸造工艺来完成。为此RP2邀请了3D打印机专家voxeljet(维捷)加入制造团队来迎接这一挑战。

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