Viðskiptavinur kemur inn með stimplaða-og-soðið stálrafhlöðu-pakka. Hann er gerður úr fimm aðskildum hlutum sem þarf að sjóða saman. Pakkinn er þegar þungur, drægni er þjáð og hvert aukakíló kostar orku. Spurningin er einföld: getum við haldið styrknum og minnkað þyngdina á sama tíma? Svarið er já. Með því að sameina hagræðingu staðfræði við3D prentun úr áli, verkfræðingar geta endurhannað festinguna þannig að efnið haldist aðeins þar sem þess er þörf, margir hlutar verða einn og endanlegur hluti er verulega léttari.
Hvers vegna þyngd skiptir svo miklu máli í rafhlöðupakka EV
Rafhlöðupakkinn er venjulega einn þyngsti íhluturinn í rafknúnum ökutækjum, oft 20–25% af heildarþyngd. Aukinn massi eykur veltuþol, krefst meiri orku við hröðun og dregur úr skilvirkni endurnýjandi hemlunar. Sem gróf þumalputtaregla í iðnaðinum getur hver 100 kg af þyngd sem sparast bætt við um 15–17 km af raundrægni í-heiminum, eða u.þ.b. 5–6% aukningu á drægni fyrir 10% minnkun á þyngd ökutækis.
Sviga og burðarvirki eru frábær skotmörk fyrir léttvigt. Þeir eru margir í dæmigerðum pakka, þeir eru byggingarlega sjálfstæðir og þeir þurfa ekki að bera allan árekstur aðalgirðingarinnar. Að minnka massa þeirra skilar því mælanlegum ávinningi án þess að skerða aðal öryggisuppbygginguna.
Hvað er þrívíddarprentun úr áli, á venjulegri ensku?
Í einföldu máli byggir þrívíddarprentun úr áli með því að dreifa þunnum lögum af áldufti og bræða þau með leysi, einu lagi í einu, þar til heildar rúmfræði er lokið. Ferlið er einnig þekkt sem leysiduft-rúmsamruni. Vegna þess að efni er aðeins bætt við þar sem hönnunin krefst þess, verða flóknar innri grindur, lífræn form og samþætt rúmfræði möguleg.
Hvers vegna AlSi10Mg er algengasti kosturinn
AlSi10Mg 3D prentaðir hlutar ráða ríkjum í bílaforritum. Málblönduna býður upp á gott jafnvægi á styrkleika, steypu-eins og prenthæfni og tiltölulega lágan þéttleika (um það bil 2,67 g/cm³). Eftir rétta hitameðferð skilar það togstyrk á bilinu 300–350 MPa með nothæfri sveigjanleika, sem gerir það hentugt fyrir burðarfestingar.
Ál vs stál vs steypt ál
Eðlismassi: AlSi10Mg ≈ 2,67 g/cm³|Stál ≈ 7,8 g/cm³|Steypt ál svipað og AlSi10Mg
Sérstakur styrkur: 3D-prentað AlSi10Mg er samkeppnishæft við mörg stál miðað við þyngd-fyrir-þyngd
Hönnunarfrelsi: mun hærra en steypa eða stimplun, sem leyfir -bjartsýni fyrir svæðisfræði sem hefðbundnar aðferðir geta ekki framleitt
5 leiðir 3D prentun gerir rafhlöðufestingarnar léttari
Topology hagræðing
Hugbúnaður fjarlægir efni frá-álagssvæðum og skilur það aðeins eftir þar sem álag ferðast. Í birtum tilfellum hefur þetta eitt og sér skorið niður festingarmassa um 30–50% á meðan álagi er haldið innan marka.
Grindar og holar mannvirki
Innri grindur eða holir hlutar koma í stað solida hluta. Hluturinn heldur stífleika þar sem þörf er á en varpar óþarfa massa. Þetta er ómögulegt með hefðbundinni stimplun.
Samþjöppun hluta
Fimm stimplaðir hlutar sem einu sinni þurftu suðu eða bolta geta orðið að einum prentuðum hlut. Færri samskeyti þýða minni massa frá festingum, suðuperlum og skarast flansum.
Þynnri veggir án þess að tapa stífleika
Vegna þess að efnisdreifingin er fínstillt er hægt að minnka veggþykkt á svæðum með litlu-álagi á meðan mikilvægir hlutar haldast sterkir. Heildarstífleiki er viðhaldið eða jafnvel bættur.
Færri festingar, minni samsetning
Með því að útiloka bolta, rær og suðu eru bæði þyngd þeirra og aukaaðgerðir sem þarf til að setja þau upp. Lokasamsetningin er léttari og einfaldari.
Þessar fimm stangir vinna saman. Þegar það er notað á léttar rafhlöðupakkafestingar skilar samanlögðu áhrifunum reglulega 20–40% þyngdarminnkun samanborið við upprunalegu stimplaða eða soðnu hönnunina.
Það sem rannsóknin segir: Rauntölur um þyngdarsparnað
Útgefnar rannsóknir og tilvik í iðnaði sýna stöðugt tveggja-stafa sparnað. Einn -ritrýndur staðfræði-bjartsýni rafhlöðufesting náði 49% massalækkun á sama tíma og hún náði markmiðum um styrk og öryggi-. Annar undirvagnsíhlutur úr áli sem framleiddur er með stór-málmprentun skilaði meira en 30% þyngdarminnkun ásamt verulegri aukningu á snúningsstífleika. Dæmi í kínverskum iðnaði á AlSi10Mg rafhlöðustuðningi skýra frá 25% þyngdarskerðingu og samsvarandi drægni um nokkra kílómetra.
Er 3D prentað ál nógu sterkt?
Já-þegar hönnunin er rétt staðfest. Eins og-byggt getur AlSi10Mg náð 400–460 MPa togstyrk; hita-meðhöndlað efni skiptir um styrkleika fyrir bætta sveigjanleika og afgangs-álagslosun. Kröfur um þreytu, titring og hrun verða samt að vera sannreyndar með uppgerð og líkamlegum prófunum, nákvæmlega eins og með alla aðra burðarhluta. Þegar þessi próf eru staðin,3D prentun úr áliuppfyllir væntingar um endingu bíla.
Tilviksrannsókn: Hvernig Sunhingstones minnkaði þyngd krappisins
Evrópskur rafbílabirgir vantaði fjölskyldu-stuðningsfestinga fyrir rafhlöður. Upprunalega hönnunin notaði stimplaða stálhluta sem voru soðnir í undir-samsetningar. Þyngd var mikil, samsetningartími var langur og hönnunarbreytingar kröfðust nýrra verkfæra.
Sunhingstones endurhannaði svigana með því að nota staðfræði fínstillingu og prentaði þær í AlSi10Mg. Mörg stykki voru sameinuð í staka íhluti, innri grindur voru kynntar á ó- mikilvægum svæðum og heildar rúmfræði var betrumbætt fyrir prenthæfni.
Niðurstöður í fyrstu framleiðslu-áætlunarlotu:
Þyngd minnkað um u.þ.b. 32% samanborið við upprunalegu stálsamstæðuna
Fjöldi aðskildra hluta skorinn úr fimm í einn
Samsetningartími styttist um meira en helming
Vélræn afköst (truflanir styrkur og titringur) uppfylltu forskrift viðskiptavinarins eftir hitameðferð og vinnslu á mikilvægum viðmótum
Leiðslutími frá samþykktri hönnun til fyrstu virku sýnanna var undir þremur vikum. Sama ferli stækkaði í lítið-magn raðframleiðslu án nýrra verkfæra.
Þegar þrívíddarprentun er skynsamleg (og þegar það gerir það ekki)
3D prentun úr álier sterkur kostur þegar:
Magn er lítið til miðlungs (tugir til nokkur þúsund hlutar á ári)
Rúmfræðin er flókin eða oft endurhönnuð
Samþjöppun hluta eða hagræðing staðfræði getur skilað skýrum þyngdar- eða samsetningarávinningi
Verkfærakostnaður fyrir hefðbundnar aðferðir er hár miðað við hlutamagn
Það er venjulega ekki ódýrasta leiðin þegar:
Rúmmálin eru mjög mikil og rúmfræðin einföld
Núverandi stimplunar- eða steypuverkfæri eru þegar afskrifuð
Hluturinn nýtur ekki góðs af flóknum innri mannvirkjum
ReyndurMálm 3D prentunarframleiðandimun segja þér heiðarlega í hvaða aðstæðum þú ert.
Hvernig á að velja 3D prentunarframleiðanda úr áli
Leitaðu að þessum eiginleikum:
Sannuð reynsla af AlSi10Mg og dufti í bifreiða-gráðu
Innan-þéttleika, togþols og (helst) CT skoðun
Hitameðferð, streitulosun og aukavinnsla
Geta til að bjóða upp á hönnun-fyrir-aukandi-framleiðsla (DFM) endurgjöf og staðfræði-hagræðingarstuðning
Hreinsa leið frá frumgerð til framleiðslu í litlu-magni
Birgir sem þegar framleiðir léttar rafhlöðupakkafestingar fyrir rafgeyma og aðra burðarhluta úr áli mun stytta þróunarferil þinn og draga úr tæknilegri áhættu.
Algengar spurningar
Hversu mikla þyngd getur þrívíddarprentun sparað á rafhlöðufestingu?
Dæmigert sparnaður er á bilinu 20% til 40% samanborið við stimplaða eða soðna stálhönnun þegar beitt er fínstillingu svæðisfræði og samþjöppun hluta. Öfgatilvik hafa náð næstum 50%.
Er þrívíddarprentað ál jafn sterkt og unnið ál?
Sem-innbyggt og hitameðhöndlað-AlSi10Mg nær styrkleikastigum sem er sambærilegt við margar hefðbundnar álblöndur. Lykillinn er rétt ferlistýring, hitameðhöndlun og löggilding fyrir tiltekin álagstilvik.
Hversu langan tíma tekur það að fá prentað sýnishorn úr svigi?
Frá samþykktum CAD gögnum eru hagnýt sýni oft fáanleg á 1–3 vikum, allt eftir stærð, magni og kröfum eftir-vinnslu.
Geturðu búið til litlar lotur til að prófa?
Já. Lítil-framleiðsla á tugum eða hundruðum hluta er staðlað notkunartilvik fyrir framleiðslu á aukefnum í málmi.
Hvaða skrár þarftu að vitna í?
3D CAD líkan (STEP valið) ásamt álagstilvikum, mikilvægum víddum, yfirborðs-kröfum og magnupplýsingum nægir venjulega fyrir fyrstu tilvitnun og DFM endurskoðun.
Tilbúinn til að létta rafhlöðupakkann þinn?
Sendu okkur núverandi svigahönnun þína eða 3D líkan. Við munum meta vægi-sparnaðarmöguleika, leggja til staðfræði eða samþjöppunartækifæri og gefa skýra tilvitnun ásamt raunhæfri framleiðsluáætlun. Þrívíddarprentun úr áli er ein hagnýtasta leiðin sem völ er á í dag til að draga úr massa í rafhlöðubyggingum rafhlöðu- án þess að fórna frammistöðu.