3D-друк у виробництві автомобілів з використанням нових джерел енергії

Команди нових енергетичних автомобілів постійно стикаються з тією самою стіною. Нова конструкція батарейного відсіку або зміна корпусу двигуна може означати чекання від восьми до шістнадцяти тижнів на інструменти, плюс вартість брухту, якщо перша версія потребує перегляду. Цей темп просто не відповідає швидкості, з якою розвиваються платформи NEV. 3D-друк металу у виробництві автомобілів New Energy усуває вузьке місце, пов’язане з інструментами для багатьох із цих деталей. Інженери можуть надрукувати функціональний алюмінієвий або сталевий компонент за кілька днів, перевірити його, переглянути файл і надрукувати знову-без списування форми. Для легких батарейних конструкцій, складної геометрії охолодження та низьких-об’ємних кронштейнів процес перейшов від лабораторної цікавості до практичного варіанту виробництва.

Занепокоєння дальністю польоту все ще обумовлює велику частку інженерних зусиль. Кожен кілограм, видалений з акумуляторної батареї або шасі, підвищує ефективність, але деталі все ще повинні витримувати навантаження від ударів, вібрацію та перегрівання. При цьому графіки розробки продовжують скорочуватися. Виробництво з металевими добавками допомагає на обох фронтах: воно підтримує топологічно-оптимізовані форми, які зменшують масу, і згортає час між заморожуванням дизайну та першою фізичною деталлю.

Виклик легкої ваги в акумуляторних системах електромобілів

Основними кандидатами є корпуси акумуляторів, охолоджувальні пластини та внутрішні рами. Традиційні екструзії та лиття змушують дизайнерів погоджуватися на однакову товщину стінок і обмежені внутрішні функції. Завдяки металевому 3D-друку гратчасті серцевини, змінні секції стінок і конформні канали охолодження стають звичайними. 3D Друк Тут часто використовуються алюмінієві сплави, такі як AlSi10Mg, оскільки вони поєднують низьку густину з прийнятною теплопровідністю та встановленими параметрами процесу. Результатом є вимірний внесок у полегшену конструкцію акумуляторної батареї NEV без шкоди для жорсткості в критичних шляхах навантаження.

Коротші цикли розробки, швидший час-виходу-на ринок

Складний алюмінієвий прототип, для якого колись були потрібні тимчасові м’які інструменти, тепер можна створити безпосередньо. Швидке створення прототипів для електромобілів більше не означає тижні очікування. Зміни конструкції, які раніше викликали модифікацію форми, обробляються за допомогою оновлення файлу. Для пілотних парків або спеціальних варіантів той самий процес може доставити деталі для кінцевого-використання в невеликих кількостях, уникаючи економічних збитків від-малосерійного інструменту.

Поточне виробництво та -майбутнє виробництво використовують кластери навколо кількох-важливих областей:

Рамки акумуляторної батареї та охолоджувальні пластини з вбудованими каналами, які покращують рівномірність температури, одночасно зменшуючи кількість деталей.

Корпуси двигунів і радіатори з внутрішніми охолоджуючими каналами, які важко досягти шляхом лиття.

Підвісні та структурні кронштейни, оптимізовані програмним забезпеченням топології для видалення матеріалу з низьких-напружених областей.

Невеликі-об’ємні внутрішні та монтажні кронштейни, де вартість інструментів не може бути виправдана.

Допоміжні засоби виробництва-формальні-охолоджені вставки для форм і монтажні пристосування-, які скорочують час циклу на основній виробничій лінії.

Алюміній залишається робочою конячкою для більшості цих застосувань. Сталі з вищою -міцністю та іноді титан з’являються там, де цього вимагають вимоги до температури чи навантаження. Спільною ниткою є геометрія, яка була б дорогою або неможливою за допомогою звичайних процесів.

Автомобільні функціональні частини потребують стабільних розмірів і надійних властивостей матеріалів. Сектор медичного обладнання витратив роки на вирішення подібних проблем. Досвід, отриманий у виробництві медичних виробів Precision CNC Machined, удосконалив багато{2}}стратегії фінішної обробки, геометричні допуски та дисципліну документування, які переносяться безпосередньо на друковані автомобільні компоненти. Те саме стосуєтьсяМедичні імплантати, надруковані на 3D-друкі з титанових сплавів: керування залишковою-напругою, контроль щільності та валідовані шляхи-обробки, розроблені для імплантатів, інформують про набори параметрів, що використовуються для високоефективних-автомобільних сплавів.

На практиці багато функціональних поверхонь на металевих-друкованих частинах NEV обробляються остаточно-після складання. Критичні інтерфейси регулярно мають жорсткіші допуски завдяки цьому гібридному підходу, тоді як внутрішні канали та полегшені решітки залишаються-як надруковані. Поєднання майже{5}}чистої форми та субтрактивної обробки-, що вже є стандартом для медичних виробів Precision CNC Machined-, дає виробникам повторюваний шлях до точності виробництва. Знання 3D-друкованих медичних імплантатів із титанових сплавів ще більше зменшують ризик пористості або деформації, якщо для використання в транспортному засобі призначено аналогічні -матеріали високої міцності.

Компанія Sunhingstones застосувала лазерне порошкове-плавлення на набір конформних охолоджуючих вставок для інструментів-модуля акумулятора. Попередні оброблені пластини використовували звичайне прямолінійне-охолодження; друковані версії повторювали контур порожнини. Виміряний час охолодження скоротився приблизно на 25 %, а коливання температури на поверхні інструменту зменшилися настільки, щоб зменшити кількість браку під час перших виробничих випробувань. Пізніше та ж команда виготовила алюмінієві кронштейни-з оптимізованою топологією для пілотної програми транспортного засобу, зменшивши масу приблизно на 18 % порівняно з оригінальною механічною конструкцією, при цьому досягнувши цільових показників жорсткості. Ці проекти ілюструють, як a3D друк на металіВиробник із дисципліною технологічного процесу може вийти за рамки чистих прототипів на інструменти та мало{0}}структурні частини, які впливають як на швидкість розробки, так і на продуктивність автомобіля.

Вибір партнера для 3D-друку металевих деталей для автомобілів вимагає чіткої-оцінки:

Перевірений асортимент матеріалів, особливо досвід 3D-друку алюмінієвих сплавів і подальша-обробка, необхідна для досягнення цільових показників автомобільних властивостей.

Інтегрована фінішна обробка-обробка з ЧПК, термічна обробка та обробки поверхні-тому друковані деталі відповідають остаточним кресленням без кількох зовнішніх постачальників.

Задокументовані системи якості та відстеження матеріалів.

Реалістичні терміни виконання як для швидкого прототипування електромобілів, так і для дрібно{0}}серійного виробництва.

Відповідна історія застосування, а не загальні списки обладнання.

Комерційні умови, які підтримують-проектні або оптові домовленості, коли обсяги зростають.

Кваліфікований виробник 3D-друку в Китаї або міжнародний постачальник повинні обговорити специфікації порошку, стратегію підтримки, досяжні допуски-як-збірного та готового виконання, а також очікувані механічні властивості конкретною мовою. Розпливчасті заяви про «високу точність» без цифр є тривожним знаком.

Мульти{0}}лазерні верстати підвищують темпи виготовлення, а ціни на алюмінієвий порошок продовжують знижуватися разом із обсягом. У -моніторингу процесу зменшується брак. У міру того, як ці тенденції збережуться, 3D-друк металу у виробництві автомобілів на новій енергії розшириться від прототипів і інструментів до більшої частки структурних і теплових компонентів-особливо там, де складність або помірні обсяги роблять традиційні інструменти непривабливими. Вартість залишатиметься обмежувачем для-товарних деталей великого обсягу, але економічне вікно для складних, легких геометрій продовжує розширюватися.

Якщо ви оцінюєте металевий 3D-друк для конструкції акумулятора, теплових компонентів або мало-об’ємних кронштейнів, пряме технічне обговорення – це найшвидший спосіб визначити відповідність. Зв’яжіться з компанією Sunhingstones і повідомте свою геометрію, уподобання щодо матеріалу та діапазон об’єму. Команда може перевірити придатність для друку, очікувані допуски, час виконання та вартість, а потім надати чітку цінову пропозицію для прототипу або невеликої{4}}серійної роботи.