Imprimarea 3D în producția de vehicule cu energie nouă

Echipele de vehicule cu energie noi continuă să alerge în același zid. Un nou design al tăvii bateriei sau schimbarea carcasei motorului poate însemna așteptarea de la opt până la șaisprezece săptămâni pentru scule, plus costul deșeurilor dacă prima versiune necesită revizuire. Acest ritm pur și simplu nu se potrivește cu viteza cu care evoluează platformele NEV. Imprimarea 3D din metal în producția de vehicule cu energie nouă înlătură blocajul pentru multe dintre aceste piese. Inginerii pot imprima o componentă funcțională din aluminiu sau oțel în câteva zile, să o testeze, să revizuiască fișierul și să imprime din nou-fără a șterge o matriță. Pentru structuri ușoare de baterie, geometrii complexe de răcire și suporturi cu volum redus-, procesul a trecut de la curiozitatea de laborator la o opțiune practică de producție.

Anxietatea de gamă conduce încă o mare parte din efortul de inginerie. Fiecare kilogram scos din acumulator sau șasiu îmbunătățește eficiența, totuși piesele trebuie să supraviețuiască încărcărilor de impact, vibrațiilor și ciclurilor termice. În același timp, programele de dezvoltare continuă să se micșoreze. Fabricarea aditivă a metalelor ajută pe ambele fronturi: acceptă topologie-forme optimizate care reduc masa și reduce timpul dintre înghețarea designului și prima parte fizică.

Provocarea ușurării în sistemele de baterii EV

Carcasele bateriilor, plăcile de răcire și cadrele interne sunt candidații principali. Extrudările și turnările tradiționale îi obligă pe proiectanți să accepte grosimi uniforme ale pereților și caracteristici interne limitate. Odată cu imprimarea 3D din metal, miezurile de zăbrele, secțiunile variabile ale peretelui și canalele de răcire conforme devin obișnuite. 3Imprimarea D. Aliajele de aluminiu, cum ar fi AlSi10Mg, sunt folosite frecvent aici, deoarece combină densitatea scăzută cu o conductivitate termică acceptabilă și parametri stabiliți de proces. Rezultatul este o contribuție măsurabilă la designul ușor al pachetului de baterii NEV, fără a sacrifica rigiditatea pe căile critice de încărcare.

Cicluri de dezvoltare mai scurte, timp mai rapid-pentru-piață

Un prototip complex din aluminiu care odinioară necesita unelte moi temporare poate fi acum construit direct. Prototiparea rapidă a vehiculelor electrice nu mai înseamnă săptămâni de așteptare. Modificările de proiectare care au declanșat anterior modificări ale matriței sunt gestionate cu o actualizare a fișierului. Pentru flotele pilot sau variantele de specialitate, același proces poate livra piese de consum final-în cantități mici, evitând penalizarea economică a sculelor de-volum redus.

Producția actuală și utilizările de aproape-producție se grupează în jurul câtorva zone-de mare valoare:

Cadre pentru acumulatori și plăci de răcire cu canale integrate care îmbunătățesc uniformitatea temperaturii reducând în același timp numărul de piese.

Carcase de motor și radiatoare care încorporează pasaje interne de răcire greu de realizat prin turnare.

Suspensie și suporturi structurale optimizate de software-ul de topologie pentru a îndepărta materialul din regiunile cu-solicitare scăzută.

Volum redus-interior și suporturi de montare unde costul sculelor nu poate fi justificat.

Ajută la producție-conforme-inserții de matriță și dispozitive de asamblare răcite-care scurtează durata ciclului pe linia principală de producție.

Aluminiul rămâne calul de lucru pentru majoritatea acestor aplicații. Oțelurile cu rezistență mai mare-și ocazional gradele de titan apar acolo unde cerințele de temperatură sau de încărcare le cer. Firul comun este geometria care ar fi costisitoare sau imposibilă cu procesele convenționale.

Piesele funcționale ale autovehiculelor au nevoie de dimensiuni consistente și proprietăți fiabile ale materialelor. Sectorul dispozitivelor medicale a petrecut ani de zile rezolvând probleme similare. Experiența dobândită în producerea de produse medicale prelucrate CNC cu precizie a rafinat strategiile de finisare cu mai multe-axe, practicile de toleranță geometrică și disciplina de documentare care se transferă direct la componentele auto imprimate. Același lucru este valabil și pentruAliaje de titan Implanturi medicale imprimate 3D: managementul-stresului rezidual, controlul densității și rutele validate de post-procesare dezvoltate pentru implanturi informează seturile de parametri utilizate pe aliajele de-performanță înaltă pentru automobile.

În practică, multe suprafețe funcționale de pe piesele NEV metalice-imprimate sunt finisate-după construcție. Interfețele critice păstrează în mod obișnuit toleranțe mai stricte prin această abordare hibridă, în timp ce canalele interne și zăbrelele ușoare rămân așa cum sunt-imprimate. Combinația dintre aditiv aproape-forma netă și finisare substractivă-deja standard pentru Precision CNC Machinery Medical Products-oferă producătorilor o cale repetabilă către precizia producției. Cunoștințele despre implanturile medicale imprimate 3D din aliaje de titan reduc și mai mult riscul de porozitate sau deformare atunci când sunt specificate materiale similare-de înaltă rezistență pentru utilizarea vehiculului.

Sunhingstones a aplicat pulbere laser-fuziune pe pat la un set de inserții de răcire conformă pentru sculele-modulului de baterie. Plăcile prelucrate anterior foloseau răcirea convențională în linie dreaptă; versiunile tipărite urmau conturul cavităţii. Timpul de răcire măsurat a scăzut cu aproximativ 25 %, iar variația de temperatură pe suprafața sculei s-a restrâns suficient pentru a reduce deșeurile la primele încercări de producție. Aceeași echipă a produs ulterior suporturi de aluminiu optimizate cu topologie-pentru un program de vehicul pilot, reducând masa cu aproximativ 18 % în comparație cu designul prelucrat inițial, îndeplinind în același timp obiectivele de rigiditate. Aceste proiecte ilustrează modul în care aImprimare 3D metalProducătorul cu disciplină de proces poate trece dincolo de prototipurile pure în scule și piese structurale cu volum redus-care afectează atât viteza de dezvoltare, cât și performanța vehiculului.

Alegerea unui partener pentru imprimarea 3D din metal pentru piese auto necesită o evaluare-clară:

Gamă dovedită de materiale, în special experiență cu imprimarea 3D a aliajelor de aluminiu și post-procesarea necesară pentru a atinge obiectivele de proprietate auto.

Capacitate de finisare integrată-Prelucrare CNC, tratament termic și procese de suprafață-astfel încât piesele imprimate să îndeplinească desenele finale fără mai mulți furnizori externi.

Sisteme de calitate documentate și trasabilitatea materialelor.

Termeni realiști atât pentru prototiparea rapidă pentru vehicule electrice, cât și pentru producția de loturi mici-.

Istoricul aplicațiilor relevante, mai degrabă decât listele de echipamente generice.

Termeni comerciali care susțin aranjamente bazate pe proiecte-sau angro atunci când volumele cresc.

Un producător de imprimare 3D capabil din China sau un furnizor internațional ar trebui să discute specificațiile pulberii, strategia de asistență, toleranțele realizabile ca-construire și finisare și așteptările privind proprietățile mecanice în limbaj concret. Afirmațiile vagi despre „înaltă precizie” fără numere sunt un semn de avertizare.

Mașinile multi-laser cresc ratele de construcție, iar prețurile pulberii de aluminiu continuă să scadă odată cu volumul. Monitorizarea-în proces reduce deșeurile. Pe măsură ce aceste tendințe continuă, imprimarea metal 3D în producția de vehicule cu energie nouă se va extinde de la prototipuri și scule la o cotă mai mare de componente structurale și termice-mai ales acolo unde complexitatea sau volumele moderate fac sculele tradiționale neatractive. Costul va rămâne limitatorul pentru piese de-marfă de mare volum, dar fereastra economică pentru geometriile complexe și ușoare continuă să se extindă.

Dacă evaluați imprimarea 3D din metal pentru structuri de baterie, componente termice sau suporturi cu volum redus-, o discuție tehnică directă este cea mai rapidă modalitate de a determina potrivirea. Contactați Sunhingstones cu geometria, preferințele de material și gama de volum. Echipa poate examina tipăribilitatea, toleranțele așteptate, timpul de livrare și costul, apoi poate oferi o cotație clară pentru prototipuri sau lucrări în loturi mici-.