新颖的太阳能电动车使用工业3D打印
成本效益高且速度快:3D砂打印在CFRP层压件和深冲模具的模具制造中的应用。今天的运输和流动通常与高能源和资源消耗有关。空气污染、噪音和压力是其副作用。
这里早该有一场深刻的变革了。而这正是托马斯-维巴赫的愿景发挥作用的地方。维巴赫是德国制造的第一辆太阳能自行车pedilio背后的人。因为工程师认为,移动性应该是没有噪音和污染物的。
“减速、自己运动的快乐和对自由使用的太阳能的体验将有助于改善生活态度”。这就是为什么在3D打印专家voxeljet的帮助下,他为他的未来主义车辆设计了几乎全天候的碳纤维层压板车身的工具,并通过voxeljet的按需3D打印服务使其成为现实。
关于Pedilio的事实
pedilio太阳能电动车的设计速度可达每小时45公里,根据电池的情况,续航里程为60至120公里。与pedelec(即带有电动辅助马达的自行车)相比,pedilio适用于全天候使用。由于复杂的车身,即使在最深的冬天,骑手也能免受恶劣天气的影响。除了传统的踏板驱动外,pedilio还以环保的方式从车顶的太阳能电池中汲取能量。因此,项目的名称:”ped “代表踏板驱动,”ilio “是希腊语,意思是太阳。发明者Viebach在2018年4月底在Germersheim举行的特别自行车展上向公众展示了他的pedilio。pedilio甚至已经被批准用于道路,并被列为时速45公里以下的轻型机动车(L6e级)。
在沙地上进行3D打印,既节省成本又快速
用沙子进行3D打印为将大尺寸的CAD模型转化为真实的形式提供了可能。相比之下,用薄板材料铣削大型部件的成本会大大增加。或者,维巴赫不得不在传统的模型制作中用木头和硬泡沫塑料制作模型,这将更加耗费时间。
voxeljet公司提供的工业3D打印,具有巨大的时间和成本优势。此外,该工艺同样适用于制作热成型模具和层压模具。
Thomas Viebach, 创始人佩蒂利奥
Viebach:”对于pedilio原型,我总共需要七个不同的覆层部件,我们使用纤维层压工艺生产。我直接用voxeljet打印了模具的主模型作为阳模,以便在中间步骤中从它们中提取可分割的轻质阴模。为了更舒适的操作”。
通过3D沙打印工艺,对复杂的几何形状没有问题
“例如,我与voxeljet-On Demand打印团队一起在三维CAD软件中设计靴子的几何形状。由于靴子部件的后续脱模性,模具必须分三部分制作”。为了给底片模具贴膜,Viebach在模型的边缘增加了一个宽大的悬空。此外,由于重量原因,模压件是空心设计,内部有加强筋。”Viebach回忆说:”即使是靴子的这种复杂的几何形状,对voxeljet的3D打印专家来说也不是什么大挑战。
为了进行渗透,发明人Viebach将薄体环氧树脂多次湿敷,使模具表面能够很好地吸收树脂以达到稳定的目的。在打磨和密封表面后,模具就可以使用了。
由于采用了voxeljet三维沙盘打印工艺,可以直接从计算机模拟的三维数据中打印出纤维层压板部件的主模型。在接下来的中间步骤中,由于有了voxeljet正模,我能够脱下易于处理的轻质负模。
Thomas Viebach, 创始人佩蒂利奥
砂模的热成型过程
- 维巴赫用环氧树脂浸润零件,以增加表面强度,同时保持气体的渗透性,以实现材料的均匀变形。
- 随后是打磨砂模的表面。
- 因此,经过处理的沙子模型可以直接放入热塑机。
- 为了尽可能地降低模具的重量,Viebach将砂模设计成中空的。然而,为了能够吸收深拉过程中的力量,Viebach在模具内增加了支撑肋骨。
- 这些模具可以重复使用几次。
- 维巴赫为侧窗元件、后窗和Pedilio大灯外壳重新塑造了晶莹剔透、两毫米厚的PET材料。
更多案例研究
随着3D打印到优化的电动马达
Aiona Cast公司已经申请了一项专利,可用于大幅优化电动机。该公司用3D打印技术生产了一个原型。
3D打印的铸件。优化的外壳让电动摩托车电池寿命更长
通过使用3D打印等创新技术,该原型很快就可以投入批量生产。
3D打印机的电机外壳
voxeljet 3D打印工艺 用于电动车铸件生产的粘结剂喷射技术。