研发中心 e-Newsletter 2014年12月份

 “Strati” - 3D列印打造的鄰里電動車（Neighborhood Electric Vehicle）

今年九月下旬Local Motors公司在紐約科學館舉辦了Strati - 3D列印打造的鄰里電動車的首航之旅。   

路人圍得水洩不通，密切檢查汽車的結構。它的車身和底盤結合成一個單元，由碳纖維增強的合成物Acrylonitrile Butadiene Styrene (A.B.S.)製成，是樂高積木(Lego bricks)相同的熱塑性塑料。

Strati 電動車是Local Motors與Oak Ridge National Laboratory, the Association for Manufacturing Technology and Cincinnati Inc. 三方合作完成。它最終設計是從200多個提案中所選出的: Strati 是意大利語言 ”層”的意思，演示在3-D印刷中使用的複雜的 ”積累”過程。

團隊在44個小時內利用一個運輸集裝箱Container小大的打印機，在芝加哥市國際製造技術展覽會現場完成Strati所有的印刷。Local Motors隊接續塑造形體、打磨光潔度和裝配的機械部件，整個過程需時約4天。

Strati整車由少於50個部件組成，包括Renault捐贈的電動動力傳動系統、電池，與第三方供應商供應的接線、前燈、尾燈、轉向柱和懸吊系統。它約重2,200磅，最高速度接近50 m.p.h. 、每次每充電的行程長達62英里。

Local Motors公司表示，它花了不到100萬美元，取得到Strati項目現在成果，將投入更多資源來簡化它的製造。Strati使用直接數字化製造，模具成本降到幾乎為零，更能夠在生產過程中摻入3-D打印其他組件的各種開發，進一步縮短列印時間少於44小時。公開的價格介乎18,000至30,000美元，早期版本將作為低速鄰里電動車。

Strati試運行在公園裡鋪好的路，低速前進後退、和處理道路顛簸非常好。當被問及在碰撞會發生什麼？Local Motors公司稱它會像一塊石頭撞上磚牆。

Strati使用的熱塑性碳纖維增強的合成物，每單位重量的強度低於金屬， Local Motors公司現在忙研究一種輕於對應重量金屬但又高強度的塑料。從物理碰撞試驗，研究範圍包括恰當添加劑，從而提高碰撞試驗性能的熱塑性塑料。它也將涉及修改的計算機指令給打印機以及優化材料組成和厚度，製作相等於目前車輛安全度的3-D印刷電動車。公司計劃在未來12至18個月接受訂單。

應用碳纖維與竹纖維於車輛

碳纖維Carbon fiber是高強度、低重量、傳統比較昂貴，以編織或多層複合而成的材料。在汽車領域的應用率先從賽車開始。 例如經過精密計算和加工的單體殼碳纖維車體，能夠滿足F1方程式賽車在極端碰撞下不變形的技術要求，喜歡看Formula One的車迷朋友肯定會記得2007年加拿大站 Robert Kubica庫比卡的賽車以超過300km/h的速度撞到防護牆，賽車被彈到空中掉落翻滾在賽道的另一遠端，賽車基本粉碎，可是座艙保持完好，車內的庫比卡事後檢查只是扭傷了腳踝，竟然沒耽誤下一次的比賽。

近年來Carbon fiber在民用汽車中例如汽車元件得到了更多的使用。

據報公司已經接受一萬多份i3電動車前期訂單，售罄了i8電動車的第一次生產額度，熱銷產品似乎都在公司手中了。大量使用碳纖維，讓公司用上更小、更輕量的電池，以降下成本。

碳纖維在降低i3和i8兩車種的重量起到了很大的作用，公司與西格裡集團SGL Group締結了合資公司，以確保碳纖維供應的質量和數量向前發展。據報公司已經投資1億美元，保證碳纖維生產量可以跟上年前設立的需求目標，它準備就緒另外2億美元提升三倍產量，從年生產從3000萬噸到9000萬噸。

基於竹Bamboo的天然纖維每磅成本大約幾美分，添加配方環氧樹脂Epoxy後它可以阻燃達到耐火性標準。它固有的耐衝擊能力可以通過適當的工程措施進一步提升。竹纖維是低成本而且保護環境，生產過程的粉塵隨著時間分解，而不是長存在垃圾堆填區。

Fiat 500L Trekking ‘Street Surf’ 的2014展車 Show Car採用竹製鏡蓋。豐田的Lexus在八個車型提供竹鑲邊方向盤。