?無論在賽道上還是在賽道外，速度才是致勝的關(guān)鍵，而風(fēng)馳電掣的背后仰賴的是強(qiáng)大的工程設(shè)計和制造能力。競爭日趨白熱化，零件的設(shè)計與制造也同樣面臨巨大的挑戰(zhàn)。以提速的首要裝備——渦輪增壓器為例，賽車領(lǐng)域的渦輪增壓器有極為復(fù)雜的形狀、幾何特征和材質(zhì)。因此，熔模鑄造是曾經(jīng)唯一可用的方法，但它的缺點(diǎn)和局限也同樣明顯：

△傳統(tǒng)熔模鑄造生產(chǎn)的渦輪增壓器

賽車需要提升競爭力，必須在遵循簡潔設(shè)計的原則下使關(guān)鍵零件達(dá)到更高的性能，并且需要精確的平衡作用力，這就不可避免地需要頻繁變更設(shè)計，相應(yīng)的也就需要一個靈活和高效的生產(chǎn)工藝，而這正是工藝繁雜的熔模鑄造是無法滿足的。工藝環(huán)節(jié)越多，出錯風(fēng)險就越高，瑕疵產(chǎn)生機(jī)率越大，生產(chǎn)周期也更長。要使渦輪增壓器高效率地工作，必須有效隔熱，用雙壁結(jié)構(gòu)形成空氣間隙，避免內(nèi)部的熱量傳遞到外殼，但是，雙壁結(jié)構(gòu)的問題是難以鑄造。

為了保持理想的工作壓力，我們需要通過兩個廢氣門來進(jìn)行排氣，鑄造的方法是將主機(jī)殼、兩個廢氣門分開制造然后再進(jìn)行后續(xù)組裝，顯著增加成本和重量。發(fā)動機(jī)的減重是另一個挑戰(zhàn)，賽車的平均設(shè)計時速超過200 km／h，減重可以大幅提升性能。因此所有零件的壁厚都要盡可能薄，以減輕發(fā)動機(jī)的重量，但是薄壁的鑄件強(qiáng)度又不足。

此外，雖然鑄造工藝也可以成型許多復(fù)雜的內(nèi)部幾何特征或功能面，但是基本上制造周期都比較長。而且，一些形狀鑄造是無法成型的，比如封閉式腔體內(nèi)的幾何特征既無法用鑄造的方法成型，也無法在后續(xù)加工中成型。因此我們在前期設(shè)計渦輪增壓器時就會受到鑄造工藝的諸多限制。

熔模鑄造的工藝環(huán)節(jié)繁多，生產(chǎn)周期長，難以滿足賽車快節(jié)奏的要求。要進(jìn)一步提升性能就需要使用更先進(jìn)的技術(shù)，才能使賽車創(chuàng)造全新的圈速記錄。

增材制造可以最大化的釋放設(shè)計自由，使之專注于零件的功能性，工程師在零件的設(shè)計中可以更接近理想的狀態(tài)，并且可以突破工藝的限制將復(fù)雜的組件整合成一個完整的零件。傳統(tǒng)制造此渦輪增壓器需要使用三個零件：主機(jī)殼和一側(cè)的兩個廢氣門。這兩個部件鑄造后，還需要焊接固定雙壁隔熱罩。如果使用增材制造技術(shù)，則可將該渦輪增壓器設(shè)計為一個單件的零件，一體成型，廢氣門不需要密封墊或和組裝，而是直接打印一個完整的殼體。這可以大大簡化組裝操作，減輕重量。

此外，整合后的單件零件還能提高渦輪增壓器的整體可靠性；由于不需要加工公差嚴(yán)格的裝配面，因此，可以減少不同零件間可能發(fā)生的泄漏而導(dǎo)致的失效。通常，還可以改進(jìn)雙壁結(jié)構(gòu)的薄厚，進(jìn)一步減輕重量，同時可以隔熱，提高性能。

相比熔模鑄造方法，金屬3D打印生產(chǎn)的F1賽車零件為生產(chǎn)企業(yè)提供明顯的時間成本和制造成本的優(yōu)勢。越來越多的高端汽車制造商在生產(chǎn)中采用增材制造技術(shù)快速和可靠地實(shí)現(xiàn)了制造目標(biāo)。GF加工方案通過軟件、金屬3D打印及后處理設(shè)備，以及專利設(shè)計的System 3R夾具三股平行工作流，為渦輪增壓器提供從設(shè)計到成品交付的完整增材制造解決方案。