41 cm uzunluğunda, 21 cm kalınlığında ve 13,6 cm yüksekliğine sahip bu fren kaliperi yaklaşık bir Volkswagen Golf fren kaliperisinden 4 kat daha büyük. 3D basım teknolojisi ile üretilen bu frenler titan alaşımından oluşturuldu.
Şimdiye kadar böyle bir amaç için 3D basımı ile bu büyüklükte hiç bir şey üretilmedi.
Bu üretilen parça Volkswagen´e ait olan Bugatti Chiron´da kullanılacak. Bugatti Chiron 1100 kW´lık (yaklaşık 1500 hp) motoru ile en güçlü otomobil olarak biliniyor. Azami hızı saatte 420 km (sınırlandırılmış şekilde) ve durdurmak için çok sert şartlara maruz kalan frenler ne yazık ki eşit frenleyemiyorlar. 400 km/h´e ulaşıp durdurmak için 40 saniyeye ihtiyacı olan Bugatti´nin frenlerinin çok dayanaklı olması gerekiyor.
Bu yüzden Bugatti yardım aradı. 145 uzman mühendis ile birlikte Almanya´nın Hamburg kentinde bulunan Fraunhofer Enstitüsü Lazer Merkezi * ´nde bu fren kaliperi geliştirildi.
Planlama ile ilk parçanın üretilmesi arasında geçen süre yaklaşık 3 ay sürdü. Bu çok dikkat çekici çünkü; sadece parçanın 3D basımı yaklaşık 45 saat sürmekte. 4 Lazer makinelesi ile birlikte titan eritilerek form verildi.
Aşırı sıcaklıklarda madde daha akışkan olduğu için; maddenin gerilimini yavaşlatmak için soğutma işlemi 10 saat sürüyor. Sıcaklık 700°C´dan 100°C´ye indirilirken 10 saat süre içerisinde belirlenmiş ısılara ulaşılarak gerçeklestiriliyor.
Parça forumu hazırlanıyor, daha sonra bu form içerisine metal karışımı pudra dökülüyor ve lazerler sayesinde oluşturulan sıcaklık ile eritilen bu pudra sertleşiyor. Geriye kalan pudra temizleniyor ve tekrar aynı işlem gerçekleşiyor. Bu işlem tam olarak 2213 defa tekrarlanıyor. Yani parça 2213 katmandan oluşuyor (bkz. video)
Additive Manufacturing - Direct Metal Laser Sintering DMLS Technology
Parça tamamlandıktan sonra kombine edilmiş mekanik fiziksel kimyasal yöntemlerle parçanın yüzeyi düzleştirilmekte. Bu sayede parçanın titreşim süresi kuvveti arttırılmakta. Daha sonra parça üzerinde 11 saat boyunca 5 akslı frezemakinesi ile çalışılıyor.
Sadece sınırlı sayıda 500 adet üretilecek Chiron 2016 yılından itibaren üretime geçti. Şu anki fren kaliperileri alüminyumdan oluşuyor ve 4,9 kg ağırlığında. Yeni kaliperi ise 2018´in yıl sonundan itibaren monte edilecek ve şimdiki kaliperinin ağırlığının sadece %41´i kadar ağırlığa sahip.
Bu parça titan, alüminyum ve vanadyum karışımından oluşuyor. Bu karışım genelde havacılıkta kullanılmaktaydı. 3D yazıcıdan çıkmasına rağmen gerilme direnci 1250 N/mm². Yani bu karışımın 1 mm² ´si ile 125 kg ağırlığında bir kütle kaldırılabilinir.
Kaynak: VDI Nachrichten 9. Şubat 2017 Nr. 6/7 Sayfa 15
#teknoloji #bilim #otomobil