导读：3D打印技术在汽车行业的应用越来越广泛，尤其是在原型设计和测试阶段。其快速迭代的能力使得汽车制造商能够迅速进行设计修改和性能测试，从而缩短产品开发周期，提高效率。福特汽车就是一个典型的例子，他们利用3D打印技术进行车身风洞测试，不仅提高了测试的精度，还大大减少了时间和成本。

Stewart-Haas Racing（SHR赛车）和其他纳斯卡福特车队的空气动力学工程团队，近日采用3D Systems的SLA打印机，成功为2024纳斯卡福特Mustang Dark Horse®进行全尺寸车身面板的风洞测试。

面对挑战

为了确定新款福特Mustang Dark Horse®的最佳空气动力学形状，工程团队需要测试数百种不同的车身面板形状。在多个月的时间内，团队通过全尺寸风洞测试来优化车身设计。然而，风洞测试成本高昂且耗时，因此每次测试期间如何能够高效测试数十种不同的车身面板形状成为一大挑战。

解决方案

当向纳斯卡提交新的赛车车身形状时，福特车队需要满足纳斯卡确定的特定空气动力学系数规格。在项目结束时，理想的情况是在提交的车身的全尺寸风洞测试中实现这一目标。最终，通过创新地使用3D打印和精确的CFD（计算流体动力学）分析，他们测试了多种车身面板设计，最终找到了最佳形状。以下是完整的开发流程：

1.使用CFD软件测试车身面板形状

首先，CFD（计算流体动力学）分析师在CAD软件中设计了多个车身面板形状，并通过CFD软件模拟风洞测试，以评估这些设计的空气动力学性能。表现优异的设计被选定将在全尺寸风洞中进行进一步测试。

2. 将CFD表面转换为实体CAD模型

然后，设计工程师将CFD表面模型转换为可3D打印的实体CAD模型，这些模型被分割成合理大小的部分，以便打印和组装。每个部分都设计成可以附着在全尺寸汽车底盘的子框架上，以便进行风洞测试。

3. 使用3D Systems的设备打印部件

紧接着，实体CAD模型随后被发送至Stewart-Haas Racing内部，在密歇根州迪尔伯恩的福特增材制造中心进行3D打印。3D打印技术人员使用3D Systems的3D Sprint软件定向CAD模型，优化打印时间和质量，并最大限度地利用每个构建平台。

ProX 800 SLA机器能快速且准确地打印出光滑表面的部件，非常适合风洞测试。3D Systems的SLA机器因其高可靠性和低维护需求，是大批量零件打印的理想选择，能够全天候24/7运行，确保及时交付用于风洞测试的零件。

4. 打印完成后进行组装和风洞测试

打印完成后，3D打印部件被固定在全尺寸汽车的子结构上，形成完整的车身形状。车身形状经过3D扫描，确保与原始的CFD表面文件一致。然后，汽车在风洞中进行测试，额外的3D打印部件可能会被添加或移除，以测试不同的设计概念。通过多次测试和分析，工程师们优化了车身的空气动力学性能。

5. 最终提交车身形状完成面板生产

在多个月的努力和数百个3D打印部件的测试后，汽车最终通过了纳斯卡的风洞测试。车身设计满足了空气动力学系数规范，并被提交给纳斯卡作为最终版福特Mustang Dark Horse®的车身形状。随后，设计工程师将这些模型转换为用于生产的CAD文件，生产商将根据这些文件制造2024年赛季所需的碳纤维车身面板。

通过这种创新方法，Stewart-Haas Racing展示了如何利用先进的3D打印技术和计算机辅助分析来彻底改变赛车运动中的车辆开发。此次合作凸显了3D打印在提高赛车空气动力学效率和整体性能方面的巨大潜力。

而3D Systems的3D Sprint软件和SLA打印机在此次项目中发挥了关键作用。这些工具不仅提高了开发效率，还确保了福特Mustang Dark Horse®的车身设计具备卓越的空气动力学性能，为福特车队在纳斯卡杯系列赛中赢得胜利奠定了基础。

如果您想深入了解3D打印在汽车领域的应用，可以通过扫码下载以下电子书。

- SLS和SLA技术在汽车行业的应用- 高性能风洞测试应用电子书- 利用直接金属打印赛车流体电子书- 汽车灵活组件保持系统的增材制造- 面向汽车和赛车的3D打印选购指南- 通过增材制造提升汽车生产力- 等等……

关于3D Systems

35年前，3D Systems为制造业带来了3D打印的创新。今天，作为创新的增材制造解决方案合作伙伴，我们在每一次互动中都注入了创新、性能和可靠性，使我们的客户能够创造前所未有的产品和商业模式。由于我们提供独特的硬件、软件、材料和服务，每个特定应用的解决方案都由我们的应用工程师的专业知识提供支持，他们与客户合作，改变他们交付产品和服务的方式。3D Systems的解决方案适用于医疗和牙科、航空航天和国防、汽车和耐用品等医疗保健和工业市场的各种先进应用。