Автомобилската индустрија го поддржува производството на адитиви

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Производството на адитиви е релативно понов пристап со огромни придобивки. За разлика од обработката и обликувањето, 3D печатењето помина предолг пат за кратко време. Сега, огромни компании како Формула-1, Форд и Порше најавија вклучување на производството на адитиви и одлучија да го искористат во нивните процеси. На пример, секторите за електрични возила (EV) користат адитивен пристап за дизајнирање на инвертори за да се зголеми ефикасноста на целокупниот процес. Во меѓувреме, ширум Европа, многу компании како Alfa Romeo Racing, Ford, Audi и ORLEN значително ги зголемија своите операции за 3D печатење.

Печатење на првото комплетно куќиште со електричен погон од Porsche.

Неодамна, Porsche успешно ја рационализираше првата единица за домување со електричен погон со користење 3D печатење. Прототипите на различни компоненти, како што се менувачот и моторот, успешно го поминаа тестот за квалитет и стрес без да предизвикаат никаков проблем. Вообичаено, деловите подготвени со процесот на производство на адитиви беа полесни по тежина и двојно зголемена способност за носење стрес. Овие линии покажуваат дека производството на адитиви е подеднакво соодветно за големи димензии и исклучително напрегнати компоненти во електричните спортски возила.

Друга значајна придобивка од производството на адитиви е тоа што помага при сместување на повеќеделни склопови во едно парче, додека ја намалува потребата за дополнителна работа на склопување. Така, откако го произведе првото комплетно куќиште за електричен погон, Porsche тврди дека целиот процес е скапоцен и заштедува време и енергија. Покрај тоа, Porsche сега е решен да влезе и да тестира во производството на адитиви за сложени делови како што се клиповите за својот 911 GT2 RS.

Моторни блокови калапи за производство на адитиви од Формула-1.

Формула-1 исто така бара нови начини за производство на автомобилски делови користејќи производство на адитиви. Меѓутоа, за разлика од Порше, меѓународната организација за трки со автомобили, Формула-1, користи 3Д-печатени калапи за производство на мотори.

Дизајнерите во Формула-1 изработија дизајн на мувла за блокови на моторот, кој користи процес на производство на адитиви за да ја достигне својата дефинитивна форма со помош на зацврстувачи и песок. После тоа, стопениот материјал се додава во печатениот калап што создава блокови на моторот со поголема прецизност од конвенционалните калапи со алат. Овој пристап им овозможува на инженерите и производствените експерти да вршат експерименти со различни видови лепила, песок и зацврстувачи за да го контролираат ладењето на алуминиумот во калапот и да го проверат неговото влијание врз конечната состојба на производот.

Отпад од рециклиран 3D печатење користен од Ford во F-250.

Неодамна, HP и Ford склучија партнерство. Тие се решени да користат рециклирани 3D-печатени материјали во клиповите на линијата за гориво, обликувани со вбризгување, насочени кон супер-службениот камион на Ford, F-250. Извештајот за одржливост презентиран од експертите за употребата на рециклирани 3D-печатени калапи тврди дека овој потег нуди 10% поевтини и 7% полесни делови во споредба со конвенционално обликуваните делови. Запомнете овде дека конвенционалните делови се направени од свеж материјал.
Веројатно, многу компании исто така откриваат одлични намени за напредокот во 3D печатењето. Заедно со HP, Ford брзо открива високо ценета апликација за отпаден прав. Се користи за производство на издржливи и функционални автомобилски делови.

Вообичаено, вишокот материјал потребен за производство на овие штипки за лини за гориво со вбризгување доаѓа од мулти-млазен фузија печатачи на HP. Истовремено, овој материјал се користи од Ford's Advanced Manufacturing Center за производство на други делови. Откако ќе се собере, прашокот се испраќа да се претвори во полимерни пелети соодветни за процесот на обликување со инјектирање.

Освен тоа, Ford и HP пронајдоа уште десет клипови за гориво на различни возила за да ја прошират својата иницијатива. Тие може да се користат за процесот на обликување на рециклиран материјал.

Производството на адитиви додава ефикасност на производството на електрични возила.

Во Обединетото Кралство, на Универзитетот во Бат е основан Институт за напреден автомобилски погонски систем (IAAPS). Истражуваше дека користењето на 3D печатење може да нанесе позитивно влијание врз производството на инвертери за електрични возила. Посветен тим работи на проектот за да ја утврди можноста за 3D печатење избрани компоненти на инвертер. Доколку нивните напори бидат плодни, адитивно произведените делови ќе им помогнат на производителите на електрични возила да ги надминат различните ограничувања. Овие ограничувања може да вклучуваат електричен шум, термичко управување и волумен на пакување.

Што се однесува до перформансите на инверторот, уредите со силициум карбид (полупроводнички) можат да бидат масовно корисни за подобрување на нивните перформанси. Но, експертите секогаш се помалку успешни во целосното искористување на овој материјал бидејќи не знаат како да ги материјализираат своите мисли користејќи конвенционални техники. Овој проблем лесно се решава со производство на адитиви бидејќи е ослободен од овие ограничувања и помага да се дизајнираат три димензии. Затоа методот на производство на адитиви масовно помага во подобрувањето на инвертерите на електричните возила.

Во моментов, инвертерите се дизајнирани во две димензии. Рамните компоненти се прикачени со значителна алуминиумска ладна плоча што се лади со течност на дното. Но, со овој распоред, ефикасноста, перформансите и доверливоста на инвертерите се намалуваат кога температурата се зголемува. Сепак, експертите веруваат дека производството на адитиви може да го реши овој проблем. Овозможува сложената решеткаста внатрешна структура да се смири со ѕидови со дебелина под 1mm во внатрешноста на ладилните плочи. Целокупниот систем останува ладен дури и кога температурата се зголемува за време на процесот. Следствено, ова ефикасно решение за ладење кое го нуди производството на адитиви никогаш не било опција со конвенционално направени канали за ладење.

Уште една значајна придобивка од 3D-печатениот дизајн за инвертерот е неговата мала тежина со поголем капацитет за пренос на струја, што го прави погусто напојување. Компактното склопување на инвертерот, кое може да се постигне со производство на адитиви, нуди помало растојание помеѓу двигателите на портата и прекинувачите. Без сомнение, тоа води до уште подобар и ефективен електромагнетен интерфејс. Накратко, им овозможува на прекинувачите на инвертерите да работат со поголема брзина додека ја имаат целосната предност од технологијата Силикон карбид (SiC) во однос на различните традиционални решенија.

Заклучок

Откако ги опишавме горенаведените детали, стана факт дека производството на адитиви сега е во центарот на вниманието и треба да се земе како уште еден водечки производствен процес. Досега, Alfa Romeo ORLEN, Formula-1, Ford и Porsche ја покажаа својата доверба во производството на адитиви, и сигурно, има уште многу да дојде во наредните денови. Исто така, со предности како што се намалена тежина, посеопфатни делови и повеќе сложеност, преминот кон производство на адитиви за автомобилски не покажува индикации за олеснување назад.