新穎的太陽能電動車使用工業(yè)3D打印
成本效益高且速度快:3D砂打印在CFRP層壓件和深沖模具的模具制造中的應(yīng)用。今天的運(yùn)輸和流動通常與高能源和資源消耗有關(guān)。空氣污染、噪音和壓力是其副作用。
這里早該有一場深刻的變革了。而這正是托馬斯-維巴赫的愿景發(fā)揮作用的地方。維巴赫是德國制造的第一輛太陽能自行車pedilio背后的人。因為工程師認(rèn)為,移動性應(yīng)該是沒有噪音和污染物的。
“減速、自己運(yùn)動的快樂和對自由使用的太陽能的體驗將有助于改善生活態(tài)度”。這就是為什么在3D打印專家voxeljet的幫助下,他為他的未來主義車輛設(shè)計了幾乎全天候的碳纖維層壓板車身的工具,并通過voxeljet的按需3D打印服務(wù)使其成為現(xiàn)實。
關(guān)于Pedilio的事實
pedilio太陽能電動車的設(shè)計速度可達(dá)每小時45公里,根據(jù)電池的情況,續(xù)航里程為60至120公里。與pedelec(即帶有電動輔助馬達(dá)的自行車)相比,pedilio適用于全天候使用。由于復(fù)雜的車身,即使在最深的冬天,騎手也能免受惡劣天氣的影響。除了傳統(tǒng)的踏板驅(qū)動外,pedilio還以環(huán)保的方式從車頂?shù)奶柲茈姵刂屑橙∧芰?。因此,項目的名稱:”ped “代表踏板驅(qū)動,”ilio “是希臘語,意思是太陽。發(fā)明者Viebach在2018年4月底在Germersheim舉行的特別自行車展上向公眾展示了他的pedilio。pedilio甚至已經(jīng)被批準(zhǔn)用于道路,并被列為時速45公里以下的輕型機(jī)動車(L6e級)。
在沙地上進(jìn)行3D打印,既節(jié)省成本又快速
用沙子進(jìn)行3D打印為將大尺寸的CAD模型轉(zhuǎn)化為真實的形式提供了可能。相比之下,用薄板材料銑削大型部件的成本會大大增加?;蛘撸S巴赫不得不在傳統(tǒng)的模型制作中用木頭和硬泡沫塑料制作模型,這將更加耗費時間。
voxeljet公司提供的工業(yè)3D打印,具有巨大的時間和成本優(yōu)勢。此外,該工藝同樣適用于制作熱成型模具和層壓模具。
Thomas Viebach, 創(chuàng)始人佩蒂利奧
Viebach:”對于pedilio原型,我總共需要七個不同的覆層部件,我們使用纖維層壓工藝生產(chǎn)。我直接用voxeljet打印了模具的主模型作為陽模,以便在中間步驟中從它們中提取可分割的輕質(zhì)陰模。為了更舒適的操作”。
通過3D沙打印工藝,對復(fù)雜的幾何形狀沒有問題
“例如,我與voxeljet-On Demand打印團(tuán)隊一起在三維CAD軟件中設(shè)計靴子的幾何形狀。由于靴子部件的后續(xù)脫模性,模具必須分三部分制作”。為了給底片模具貼膜,Viebach在模型的邊緣增加了一個寬大的懸空。此外,由于重量原因,模壓件是空心設(shè)計,內(nèi)部有加強(qiáng)筋。”Viebach回憶說:”即使是靴子的這種復(fù)雜的幾何形狀,對voxeljet的3D打印專家來說也不是什么大挑戰(zhàn)。
為了進(jìn)行滲透,發(fā)明人Viebach將薄體環(huán)氧樹脂多次濕敷,使模具表面能夠很好地吸收樹脂以達(dá)到穩(wěn)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三維沙盤打印工藝,可以直接從計算機(jī)模擬的三維數(shù)據(jù)中打印出纖維層壓板部件的主模型。在接下來的中間步驟中,由于有了voxeljet正模,我能夠脫下易于處理的輕質(zhì)負(fù)模。
Thomas Viebach, 創(chuàng)始人佩蒂利奧
砂模的熱成型過程
- 維巴赫用環(huán)氧樹脂浸潤零件,以增加表面強(qiáng)度,同時保持氣體的滲透性,以實現(xiàn)材料的均勻變形。
- 隨后是打磨砂模的表面。
- 因此,經(jīng)過處理的沙子模型可以直接放入熱塑機(jī)。
- 為了盡可能地降低模具的重量,Viebach將砂模設(shè)計成中空的。然而,為了能夠吸收深拉過程中的力量,Viebach在模具內(nèi)增加了支撐肋骨。
- 這些模具可以重復(fù)使用幾次。
- 維巴赫為側(cè)窗元件、后窗和Pedilio大燈外殼重新塑造了晶瑩剔透、兩毫米厚的PET材料。
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