Яркая искра: технология 3D-печати Markforged на меди

Путь к автомобилям с нулевым уровнем выбросов начинается с небольших компонентов. Клаудия Шергна рассказывает Markforged о том, как ее технология 3D-печати медью помогает дизайнерам автомобилей эффективно создавать детали.

На автомобильном рынке уже наблюдается огромный рост электромобилей (EV). Только рынок Великобритании вырос более чем на 800% в период с 2016 по 2022 год и, как ожидается, будет движущей силой продаж новых автомобилей в ближайшие годы. Несмотря на спрос, производители автомобилей сообщают, что им трудно достичь прибыльности из-за производственных проблем. Несмотря на то, что целые цепочки поставок построены вокруг электромобилей, их компоненты остаются чрезвычайно сложными для эффективного производства.

Как и во многих других отраслях, использование аддитивного производства (АП) в автомобилестроении для создания прототипов компонентов дает возможность ускорить вывод продукции на рынок и сэкономить ресурсы. НОВЫЙ

Материал «Чистая медь» и система Metal X от Markforged используются в автомобильных исследованиях и разработках для прототипирования компонентов, таких как шины, с целью снижения затрат и оптимизации конструкции.

Шина — это электропроводящая металлическая шина, которая распределяет ток по подсистемам в интенсивных электрических приложениях. Поэтому это важный компонент, когда речь идет о достижении оптимальных электрических характеристик электромобилей.

Проектирование правильной шины может оказаться сложной задачей, поскольку инженерам приходится работать с множеством ограничений. В частности, жизнеспособная конструкция требует, чтобы они работали в пределах как форм-фактора, так и требований к рассеиванию тепла.

Шины в электромобилях обычно изготавливаются из чистой меди из-за высокой электропроводности материала. Но, несмотря на отличные электрические свойства, с медью трудно работать в традиционном производстве, что приводит к высокой цене и длительным срокам поставки. Для решения этих проблем идеальным кандидатом является 3D-печать металлом.

Учитывая, что для создания оптимизированной детали может потребоваться несколько итераций, эти высокие затраты и длительные сроки выполнения работ могут вынудить проектировщиков пойти на несколько компромиссов, а временные ограничения могут привести к менее оптимальным конструкциям.

Путем 3D-печати чистой меди для прототипирования шинопроводов поставщики электромобилей могут получить ряд конкурентных преимуществ. Возможность 3D-печати из чистой меди позволяет поставщикам транспортных средств сокращать затраты на каждой итерации и избегать длительных сроков выполнения заказов из-за узких мест в обрабатывающих центрах. Это также дает инженерам возможность быстро тестировать больше экспериментальных разработок.

По оценкам Markforged, традиционный производственный процесс создания прототипа шины обычно будет стоить около 160 фунтов стерлингов за итерацию при трехнедельном сроке выполнения заказа. Напротив, печать прототипа шины с помощью системы Metal X из чистой меди будет стоить всего около 45 фунтов стерлингов, а время выполнения заказа составит всего три дня.

Это означает, что Metal X может выполнить 9 итераций за то же время, которое потребовалось бы для получения только одной итерации при традиционном производстве, что позволяет инженерам тестировать конструкции за время, которое в противном случае было бы потрачено на ожидание прибытия деталей.

Markforged Metal X — не единственная технология, позволяющая печатать медь, но компания утверждает, что она единственная, которая позволяет печатать чистую медь, необходимую для изготовления шин, поскольку другие медные сплавы не обеспечивают таких же характеристик. .

Возможность производить 3D-печатные прототипы чрезвычайно ценна, поскольку быстрое изготовление оказывает революционный эффект на рабочий процесс, высвобождает ценную пропускную способность машинистов и снижает затраты, связанные с использованием сторонних услуг для получения прототипов.

Помимо шин, чистая медь, напечатанная на 3D-принтере, также используется в электромобилях, таких как радиаторы, теплообменники и охлаждающие пластины.

Более быстрое создание прототипов значительно ускоряет циклы проектирования, делая возможным более высокий уровень оптимизации по сравнению с традиционным производством.

Эти характеристики особенно важны для приложений, где оптимизация времени и денег является приоритетом, а разработка электромобилей является одним из секторов, где это давление ощущается больше всего.