PUNCH Torino成立于2005年，是一家开发、集成和生产具有竞争力的变速箱和发动机解决方案的独立供应商。在欧洲和亚洲的七个办公地点拥有1750名员工，通过开发氢燃料电池和电动汽车等创新解决方案来促进汽车、工业和商用车行业脱碳。

PUNCH Torino为客户制造各种原型发动机，并为现有发动机设计开发和测试新部件。在制造过程中，工程师必须安装正时链条，将发动机的曲轴连接到一对凸轮轴上。当它们旋转时，沿其长度的凸角打开和关闭每个气缸阀门，让燃料和空气在合适的时间进入气缸。当正时链条链轮拧紧时，凸轮轴必须在规定的位置保持完全静止，以保证发动机运转时正时系统完全同步。如果凸轮轴没有锁定到位，气门可能会在错误的时间打开和关闭，会损坏或摧毁发动机。

为了防止凸轮轴移动，PUNCH Torino的工程师们设计了叉形凸轮轴锁定工具，由Onyx和连续碳纤维增强材料制成。生产工程师Valerio Ametrano表示，“在拧紧过程中，工具必须能够承受高达1000牛米的扭矩，并且不能有任何程度的旋转。”凸轮轴锁止工具是用Markforged X7 3D打印机打印碳纤维增强Onyx材料制成，打印时间大约需要18个小时。

利用Markforged的连续纤维增强(CFR)技术打印凸轮轴锁定工具

如果锁紧工具在这一关键的拧紧过程中损坏，会出现凸轮轴旋转错位。团队就需要松开或拆除正时链条，重新开始以上步骤，还要再制造一个新的锁定工具，这会让生产时间延误一天或更长时间。

在发动机设计过程中，工程师经常会对发动机部件进行频繁的设计改变，尤其是在发动机开发的早期阶段。每次，团队必须调整凸轮轴锁定工具的设计，并重新打印新工具。通常，工程团队可能会同时测试多个凸轮轴设计，每一种都需要有稍微不同的工具设计改变。过去，设计凸轮轴锁紧工具的过程需要大量的反复试验。没有一种准确的方法来预测工具是否足够坚固，以承受施加在其上的扭矩载荷。他们无法知道锁定工具的设计变化是否会损害其结构完整性。此外，因为有限元分析不是为3D打印零件设计的，所以团队必须做出许多假设来设计满足他们所有要求的夹具。

Valerio Ametrano说，“他们刚开始使用Markforged的仿真功能，就能够将锁紧工具设计迭代的平均次数从八次减少到三次。Simulation功能能够正常描述锁定工具面临的边界条件、力模量和变形，使用此功能不仅为团队在制造每个夹具时平均节省18个小时时间，还节省了修改零件设计时所需的工程时间，此外，还节省了打印机打印时间，大大地提高了生产效率。”

在Markforged Eiger软件仿真工具中查看凸轮轴锁紧工具

利用仿真功能可以验证零件，优化打印方式及碳纤维铺设方向，可以生成几种铺设纤维方向进行实验，比较每种纤维偏差和安全系数，在几分钟内就可以看到不同的纤维方式是如何影响零件性能，能够很轻松地确定最佳打印方法。

在发动机开发的早期阶段，工程师们有时会频繁地改变凸轮轴的设计。如果变化很小，团队将修改凸轮轴锁紧工具的设计，再利用Markforged的仿真功能验证它所需的强度。如果设计工程师对凸轮轴设计进行重大更改，团队必须重新设计锁紧工具，并根据新设计重新进行仿真。发动机制造需要PUNCH Torino团队在一个地方收集大量的部件和工具，以便他们可以在有限的时间窗口内组装多达八个或十个部件。Markforged的仿真功能有助于确保凸轮轴锁定工具配置正确，并在需要时随时可用。

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