Lamborghini 的新 Aventador 旗艦型雙座跑車已成為 2011 年度頂級(jí)跑車。它能夠在 2.9 秒內(nèi)從 0 加速到 60 mph，最高時(shí)速 230 mph，而造價(jià)不到 400,000 美元。Aventador 比上一代的 Murciélago 強(qiáng)大 9%，省油 20%，而且輕 6%。 決定 Aventador 極致性能的關(guān)鍵是其碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 (CFRC) 制作的單體結(jié)構(gòu)，其為整體式車體-底盤機(jī)構(gòu)的核心。該單體結(jié)構(gòu)是一塊 81 英寸長、74.5 英寸寬、40 英寸高的單塊 CFRC 殼體，是所有量產(chǎn)汽車中最大的 CFRC 組件。這塊單體結(jié)構(gòu)重 324.5 磅，整個(gè)車體和底盤重量只有 505 磅，令人難以置信。

Automobili Lamborghini S.p.A. 由 Audi 所有，與其他如 Porsche、Bugatti 和 Bentley 等同屬 Volkswagen Group 旗下。位于華盛頓大學(xué)的 Automobili Lamborghini 先進(jìn)復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室(簡稱 Lamborghini 實(shí)驗(yàn)室)與 Lamborghini 合作，為構(gòu)成 Aventador 50% 重量的 CRFC 組件提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、工藝改進(jìn)和機(jī)械測(cè)試。許多物理原型都需要驗(yàn)證組裝配合性、驗(yàn)證有效負(fù)載路徑，并確認(rèn)和糾正計(jì)算機(jī)屏幕上無法察覺的問題。“我們必須一次性得到正確的設(shè)計(jì)，因?yàn)閮H用于制造該單體結(jié)構(gòu)的加工費(fèi)用就高達(dá)數(shù)百萬美元，”華盛頓大學(xué)飛行材料和結(jié)構(gòu)專業(yè)教授、Lamborghini 實(shí)驗(yàn)室主任 Paolo Feraboli 表示。

舉例來說，如果采用傳統(tǒng)方法構(gòu)造該單體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部管路原型，則需要制作成比例的加工工具，并采用 CFRC 將原型疊加起來。這將會(huì)耗費(fèi)約四個(gè)月時(shí)間及 40,000 美元來構(gòu)建工具和疊加縮小的部件。“我們想了解是否存在一種快速原型制作方法來制造強(qiáng)度足以承受裝配和操控的部件，”Feraboli 說。“我們也有興趣制作快速加工工具來疊加較小的部件，這些部件需要具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和高溫性能。”

理想的系統(tǒng)：Fortus 構(gòu)建的外殼大小適中，足以生產(chǎn)單件式車身和底盤的 1/6 比例模型。Lamborghini Lab 在兩個(gè)月之內(nèi)構(gòu)建出車身和底盤的 1/6 比例原型，包括打印出零件并組裝。內(nèi)部管道的構(gòu)建時(shí)間為 6.3 天，材料花費(fèi) 560 美元。總的構(gòu)建和加工時(shí)間，包括支撐移除、打磨、上漆等為 20 天。包括材料、人工和加工時(shí)間的總成本為 3,000 美元。“Fortus 的靈活性使其能夠使用工業(yè)級(jí)熱塑性塑料打印高強(qiáng)度、高分辨率的模型，以及用高性能工程塑料定制復(fù)合工具，且花費(fèi)僅為傳統(tǒng)制造方法的幾分之一，確實(shí)是理想的選擇，”西雅圖的 Stratasys 經(jīng)銷商 CIMtech 的 Tom Goulet 評(píng)論說。

大量迭代：“在設(shè)計(jì)過程中制作的原型的大量迭代能夠幫助在裝配過程中提供更好的配合，并改善負(fù)載路徑，”Feraboli 說。位于意大利 Sant’Agata Bolognese 的 Automobili Lamborghini S.p.A. 也擁有兩臺(tái) Stratasys 設(shè)備：一臺(tái) Fortus 3D 生產(chǎn)設(shè)備和一臺(tái) Dimension 3D 打印機(jī)。Lamborghini 的高級(jí)副總裁及首席技術(shù)官 Maurizio Reggiani 表示：“我們大量使用了 FDM 來為 Aventador 的七速變速箱制作功能性原型，該變速箱能提供 50 毫秒的換擋時(shí)間，在所有量產(chǎn)型車輛中速度最快。“基于獨(dú)立換擋桿概念的單向離合變速箱與 CFRC 單體結(jié)構(gòu)和推桿式懸掛一樣，是 Aventador 的標(biāo)志之一。