雷諾開發(fā)創(chuàng)新3D打印材料，制造重量減輕30%、厚度減薄30%的座椅

2024年4月，南極熊獲悉，擁有120年歷史的汽車品牌雷諾（RNO）與法國替代能源和原子能委員會(huì)（CEA）攜手合作，共同研發(fā)一種新型 3D 打印材料。這項(xiàng)合作的目標(biāo)是制造具有自適應(yīng)機(jī)械行為和增強(qiáng)性能的組件，雷諾計(jì)劃將其應(yīng)用于座椅、靠背、扶手和中控臺(tái)等部件，這些部件傳統(tǒng)上需要混合多種材料。



經(jīng)過兩年的研究和測試，雷諾和CEA最終獲得了十多項(xiàng)專利，并成功開發(fā)出一種由復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的新材料。這種未命名的新材料功能強(qiáng)大、重量更輕且可定制，它由熱塑性聚氨酯（TPU）制成，并且可回收。

在他們創(chuàng)建的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，每根單獨(dú)的線都可以在三個(gè)維度上進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，能夠在材料內(nèi)創(chuàng)建復(fù)雜的多層網(wǎng)絡(luò)，其中每一層都可以有自己的特定功能和屬性。本質(zhì)上，可以以高精度的水平定制結(jié)構(gòu)，以在材料的不同部分實(shí)現(xiàn)不同的特性和行為。

盡管設(shè)計(jì)過程更加復(fù)雜，但最終的3D打印零件是整體式的，由單一材料制成，因此更容易生產(chǎn)。這些組件可以在一次 3D 打印操作中創(chuàng)建，無需組裝，從而最大限度地減少碳足跡并且不產(chǎn)生廢料。這種效率不僅簡化了制造過程，還通過減少浪費(fèi)促進(jìn)了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。



例如，將這種創(chuàng)新材料可以應(yīng)用于汽車座椅，座椅可以輕約 30%、體積更薄，但不會(huì)影響舒適性、緩沖性或支撐性。與織物、泡沫和增強(qiáng)材料等傳統(tǒng)材料不同，這種單一材料經(jīng)過精心設(shè)計(jì)后可提供卓越的舒適度。進(jìn)一步進(jìn)行定制，座椅可以根據(jù)駕駛員的體型進(jìn)行定制，不同區(qū)域可以根據(jù)個(gè)人的壓力需求進(jìn)行調(diào)整，提高舒適度和支撐性，并使每輛車的內(nèi)飾都根據(jù)車主的品味和風(fēng)格而獨(dú)特和個(gè)性化。

這種創(chuàng)新材料最初可能更適合其高端車型，特別是在定制和高級(jí)功能更常見的情況下，例如以生產(chǎn)高性能而聞名的 Alpine 品牌跑車或其電動(dòng)汽車 (EV)，、計(jì)劃發(fā)布的 Megane E-Tech Electric 和 Renault 5 Electric，其中可能包括高端變型或功能。這項(xiàng)技術(shù)可以生產(chǎn)出重量減輕 30%、厚度減薄30%的座椅，同時(shí)提供更高的舒適度和定制性。因此，雷諾很可能首先在其豪華或高端汽車系列中引入這種材料，這些汽車的買家期待先進(jìn)的技術(shù)，并愿意為更多的舒適性和定制化付費(fèi)。然而，隨著時(shí)間的推移，隨著制造流程變得更加精簡和成本下降，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)成功并被集成到更經(jīng)濟(jì)的車型中，這是該品牌最大的利潤驅(qū)動(dòng)力之一。

CEA 新能源技術(shù)和納米材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室首席執(zhí)行官 François Legalland 說道：“幾乎完全的設(shè)計(jì)自由、材料和重量的節(jié)省、功能的集成以及制造時(shí)間的縮短都意味著增材制造是 CEA 大力支持的一個(gè)領(lǐng)域。與雷諾集團(tuán)合作的這個(gè)項(xiàng)目證實(shí)了這一學(xué)科的實(shí)力，該學(xué)科的重點(diǎn)是通過設(shè)計(jì)、表征及其融入應(yīng)用來開發(fā)新材料�！�


△雷諾在巴西的汽車工廠

雷諾對于增材制造并不陌生。多年來，該公司一直在使用該技術(shù)為其最近發(fā)布的 2025 款雷諾 5 E-Tech Electric 制造工具、原型零件和備件以及內(nèi)飾 3D 打印配件。在巴西的 Ayrton Senna 工業(yè)園區(qū)擁有一個(gè)每年生產(chǎn) 10,000 多個(gè)零件的 3D 打印中心。這些零件不僅用于制造過程，還用于在生產(chǎn)開始前進(jìn)行一系列測試�，F(xiàn)在，借助與 CEA 合作開發(fā)的晶格結(jié)構(gòu)，雷諾工廠的增材制造速度可以比以前快得多，幫助該公司改造汽車內(nèi)飾的各個(gè)方面，使其更具互動(dòng)性和個(gè)性化。


△雷諾位于巴西的3D打印中心

雖然這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景仍在探索中，但雷諾的努力表明，汽車制造業(yè)正在積極尋求創(chuàng)新，以提高性能、減少環(huán)境影響并滿足消費(fèi)者需求，隨著這種新型3D打印材料的進(jìn)一步發(fā)展，可以期待看到更多令人興奮的汽車設(shè)計(jì)和功能，為未來的出行體驗(yàn)帶來更多驚喜。