世界上最貴最快的車，用的是什麼刹車？這款刹車有多貴？一提到制動，很多人最熟悉的品牌就是BREMBO。家用車、運動性能車、超跑都會搭載Brembo品牌不同品類的零部件，但實際上世界上刹車卡鉗品牌還有這麼多

不過無論是哪一家，和今天老王要講的刹車卡鉗比起來，都會被碾壓，因為今天的主角是布加迪凱龍。這輛車國内沒有具體售價，海外售價在2500萬人民币左右，到國内少說也要三四千萬起了。

而且據統計每位凱龍的購買者，平均擁有42輛車和至少一架私人飛機、一艘遊艇。

我們懂車帝非常喜歡拿數據講話。在懂車帝評測中一般都會測試一種叫做04加速的項目，就是一輛車一共跑400米，最後去計算跑完這400米的時間、尾速、加速度曲線。這已經比很多媒體隻測試0-100公裡每小時的加速時間要高端很多了，在0-4加速測試中，性能車的尾速往往能夠達到200左右。

但布加迪凱龍人家也是測試的04，但單位是400公裡每小時，這還沒完，達到400公裡每小時之後還要一口氣再減速到靜止。整個流程測試下來，布加迪凱龍的總用時隻需要41.96秒，這一套下來，秀了加速和極速、檢驗了車身和制動，對沒錯，4000萬左右你買不了吃虧。

那麼這輛車是如何達到如此優秀的參數？首先需要兩樣東西，第一個是強勁的動力總成，能夠讓這輛車跑到400公裡每小時，第二，短時間内能夠刹停制動，取決于強大的刹車制動系統。下一期我們将講解這台世界上最強的超跑發動機W16，我們今天先說第二個——布加迪凱龍上面的3D打印钛合金制動卡鉗。

這套卡鉗集合了當下最頂級科技的結晶,一個好的刹車卡鉗之所以耐用穩定，是因為高耐久材料、整體托架、活塞平行度以及摩擦片材料的共同保證，而布加迪在此基礎之上還最大限度地将其輕量化

有着世界上最大的量産尺寸，但是重量也是世界最輕的刹車卡鉗，僅有2.9公斤，這是什麼概念呢？這一整個卡鉗加上活塞就是一雙普通登山鞋的重量。但他相對強度是非常高的。這種采用了Boston Dynamics機器人四肢結構的仿生學設計，可以承受1250牛每平方毫米的拉伸強度，也就是指甲蓋大小的面積上可以承受将近10輛小轎車的重量。

擁有這樣強悍表現，跟材料有很大關聯，這種前8後6多個钛合金活塞卡鉗的主體，使用一種被稱為TC4的钛合金，普遍用于航天工業，比如宇宙飛船加強結構、火箭葉片肋闆以及飛機起落架。

而這種钛合金強度實在太高，像鋁合金那樣鍛造有點困難。所以這裡布加迪采用了一種特殊的3D打印技術實話說，在這裡老王提到3D打印純粹是為了便于理解，因為這項來自LZN公司的技術，更精确的名字應該叫做選區激光熔化SLM Selective Laser Melting

這是一種采用對高能激光束進行精細聚焦和光斑編碼的技術，在預置的金屬粉末容器中進行逐層熔化并堆疊生長的一種新興工藝，說白了，此時此刻大家看到的這個熔化過程隻是通過400瓦激光器将钛合金材料融化的其中一層，這樣類似的工序要重複2213次，算上中間的微調和粉末凝結時間，打印一隻卡鉗共需要45個小時才能完成。

在完成最後一層之後，将尚未熔化的钛粉從腔室中取出，清洗并重複使用。保留在腔室中的是帶有支撐結構的制動鉗，支撐結構最後會被去掉，然後進行熱處理并達到最終強度。工藝就是這麼個工藝，但這個工藝引發了老王的一個思考，就是粉末是如何通過堆砌保證強度的？

大家初中時候都學過，金屬由原子組成，而且屬于單質，但工業産品中直接把單質金屬拿過來用的情況還是少數，因為金屬單質缺乏韌性，抗撓、抗扭表現等都不如合金。合金的各方面性質就好很多，比如鐵加碳等多種元素就成了鋼。這樣的組合，内部的結構就複雜多了。

但當溫度、加工方式、澆注情況這些外界條件改變時，合金的内部也會産生微妙的改變。以往我們說的鋁合金或者鋼材的鑄造和機加工，是通過不同的外在手段，讓金屬産生内部改變，最終形成我們想要的性能材料。比如軸類零件我們強調他們的韌性，同時又得保證表面的硬度和耐磨，那麼我們就需要内部調制處理之後，外部再進行高頻感應加淬火的硬化處理。

而像TC4這樣的钛合金說白了就是太硬，如果先鑄造、再熱處理，最後機加工，這流程過于困難，既不好加工又影響最終的材料成型，成本也極高，最後整套工藝被活生生逼成了藝術品。

所以留給布加迪這套制動卡鉗的任務從如何加工钛合金材料，變成了如何利用粉末堆砌形成钛合金的金相組織。我們先來解釋一下金相組織是什麼？它的定義是合金内部粒子排列的物理和化學狀态。

TC4钛合金這種材料，廣義來講，對每一層3D打印時的溫度變化梯度極其敏感，也就是說合金内部是會受到溫度和機械壓力的改變而向着兩種不同晶體結構發展的。

當溫度落差比較大的時候,一種叫做原始β晶界的組織在邊緣徘徊,中心區域發生馬氏體相變, 此時主要形态為針狀α馬氏體。這裡有個名詞大家可能不熟悉，馬氏體——最早在淬火鋼材中被德國冶金學家阿道夫·馬登斯發現在最初被發現的樣例中，鋼被稱為馬氏體的母相，實際上馬氏體在其他合金中也有，電子顯微鏡下的組織形态普遍都呈現針狀分布。

這種金相比例較大時，整體呈現硬度較高，耐久性比較好的硬度效果，在鑄造中我們希望表面都是這種東西。那另一方面，如果熱處理過程中降溫比較緩和，α相迅速減少, β晶界逐漸被破壞, 晶内生成短小、縱橫排列的針狀α′組織。

片層和針狀組織逐漸變得很細小，近似于奧氏體。和馬氏體類似，奧氏體是合金的另一種顯微組織，晶體結構為面心立方。以英國冶金學家威廉·奧斯汀的名字來命名，這種結構相對來說強度低，但可塑性強，膨脹靈敏有韌性。顯然，在鑄造中我們希望，在金屬的内部有這種東西。

實際上，上述兩種結構在不同母相中其實大同小異，也就是說在某些時候钛合金跟鐵碳合金一樣，也有奧氏體和馬氏體之間的轉變。但都有同一種要領，就是希望内柔外剛，這正是冶金行業每天都在研究的。那麼，如何得到這些呢？一般來說钛合金轉變過程中，冷卻相變順序也都是奧氏體、R相最後變成馬氏體的過度。其中R相你可以理解為是一種菱形過度态，奧氏體是相對溫度梯度比較緩和時生成的，具有延展性，不太穩定，容易變形的特性。而馬氏體是降溫落差比較大時候産生的，主要相型是立方體，形狀穩定，硬度比較高。

有想過為什麼打鐵時要燒紅了往水裡插呢？為的就是讓鐵碳合金表面得到一個比較合理的溫度落差，形成硬度較高的闆條狀馬氏體。這一點金屬之間都是差不多的。

那麼布加迪自己其實心裡也清楚3D打印是不可能做到如此宏觀進行淬火和回火控制的。但可以做到在每一層的激光熔接工藝的層與層之間，建立一個馬氏體和奧氏體的平衡區域，根據從内到外的金相需求調整激光功率大小，隻要把握好激光光束的強度、角度和照射時間。上述這一系列複雜的維度都可以被切分為2213層。

這是典型的拆分任務的思維，你隻要每一個細分任務都合理完成了，最後回頭再看，你會發現完成了一個大項目，實際上，不積跬步無以至千裡，就是這個道理。有人一提到布加迪就被昂貴的價格震懾住了，覺得老王總在講國外這些高大上的東西。

實際上，我們中國人早就對钛合金有深入研究。比如天大、同濟、華中科大、北理工這些學校，很早就對钛合金的性能有過深入研究，哈飛、成飛、江南、大連，南方、北方工業，這些名字我就不一一念了，同時，近些年軍民結合的相關企業像寶雞晨源、鑫精合等等，都在極其細緻地搭建钛合金3D打印體系，有些零件的性能遠超于布加迪這套卡鉗，所以我們不能跪着看這條視頻，至少在學習布加迪這套卡鉗的技術時候我是站着的。因為我了解，我們中國人也有類似技術，而且某些方面做得更強。

當然，目前來講車企中布加迪确實是獨一份。這是要靠生産設備來保證的，最重要的設備，我這裡隻說兩樣，第一是高精度紅寶石激光發射器，保證激光光束的一緻性、強度以及熱效應，這台設備方面，LZN這家公司也是全世界最好的供應商之一

第二，掃描振鏡，通過高精度伺服電機驅動，通過反射随時确保激光光束的精确控制。這說白了就是片鏡子，但關于這個鏡子如何轉動，轉動多少角度，停留多長時間，這個巨大數據庫的建立，需要好好理解老王上面講過的所有關于钛合金金相結構的精細化轉變。

其他本期篇幅所限不多說.

反正目前來看，這家供應商能夠很好地在每一層金屬粉末熔化層中形成完整的金相組織，這一點布加迪已經能夠用實際産品證明他的實力。

最後，布加迪刹車這裡為了消除殘餘應力并确保尺寸穩定性，會将制動鉗暴露在700攝氏度初始溫度的加溫爐中，進行整體二次熱處理，然後再将其降至100°C，這是典型的钛合金回火階段。

當然，最後的最後，還會通過機械，物理和化學方法相結合的方法對表面進行平滑抛光處理，

不好意思，這還沒完，卡鉗和活塞接觸部位的螺紋也是無法直接用擠壓絲錐或者切削絲錐加工的，必須使用一個五軸銑床，用超級靈活的多自由度小尺寸内銑刀，一圈一圈把螺紋給銑出來，這個工藝又要再加工11個小時才能完成。

這裡順便也跟大家說一下，任何3d打印技術也都脫離不開機加工的，所以兩者絕不是對立的關系而是相輔相成，所以那些說什麼3D打印要替代機加工的人就像是叫嚣電動車一定會代替内燃機的那些小白是一個道理，啥也不懂的人一般都會下這種非黑即白的結論，而知識比較豐富的人往往能夠理解什麼叫做錯位分布和曆史螺旋這些概念。

這一系列的操作，才讓這個制動卡鉗的镂空結構，達到了最小一毫米的壁厚水平，做到了極緻的輕量化同時也保證了強度。而這樣一個45小時才能完成的卡鉗，四個就需要近200個小時左右，按工作時間來算要将近半個月，這套卡鉗1年也隻能生産20套，上述所說的所有生産設備價格也接近千萬歐元。

對于一款售價4000萬元的超豪華跑車或許不算什麼，但與其他車一比較就确實很貴了。不知道如果給你4000萬你會做什麼？布加迪，作為一個由意大利人建立的法國品牌，如今被來自德國的大衆集團收購，其實大衆的打法非常直白，這種超級跑車除了打造頂端集團格調以外，還承擔着拿着從富人手中用溢價率抽取的利潤為集團其他量産車做技術前瞻的任務，3D打印钛合金在不遠的将來,會為大衆集團其他高端車型做更多定制化的服務。

布加迪凱龍，英文讀音為Chrion 法語讀作Chrion ，這個名字源于希臘語Χείρων（Chyron)是一位半人馬神的名字，由于生來就是半人半馬的形象，他的生母菲耶拉出于羞恥和厭惡而抛棄了他，但凱龍同時也是宙斯同父異母的兄弟，宙斯憐憫他，因此将他置于星空之中，後來由于希臘人繼承了蘇美爾人的黃道星座體系，常有人将黃道面的射手座與半人馬座相混淆，實際上或許凱龍才是北極天空中那顆最亮的仔。希臘語中代表着永恒，布加迪官方非常恰當地注冊使用了這個名字，因為布加迪一直作為跑車内燃機之最存在于世界，那麼布加迪凱龍這台車的核心——8.0W16發動機有哪些核心知識，能不能成為永恒呢？是布加迪的又一次自我實現，還是内燃機乘用車的精彩絕唱。關注我，下一期我們會講，我是老王，下期見。

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