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用。今天的運輸和流動通常與高能源和資源消耗有關??諝馕廴?、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。因為工程師認為,移動性應該是沒有噪音和污染物的。
“減速、自己運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打印服務使其成為現(xiàn)實。
關于Pedilio的事實
pedilio太陽能電動車的設計速度可達每小時45公里,根據電池的情況,續(xù)航里程為60至120公里。與pedelec(即帶有電動輔助馬達的自行車)相比,pedilio適用于全天候使用。由于復雜的車身,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)的踏板驅動外,pedilio還以環(huán)保的方式從車頂的太陽能電池中汲取能量。因此,項目的名稱:”ped “代表踏板驅動,”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甚至已經被批準用于道路,并被列為時速45公里以下的輕型機動車(L6e級)。
在沙地上進行3D打印,既節(jié)省成本又快速
用沙子進行3D打印為將大尺寸的CAD模型轉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。或者,維巴赫不得不在傳統(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。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陰模。為了更舒適的操作”。
通過3D沙打印工藝,對復雜的幾何形狀沒有問題
“例如,我與voxeljet-On Demand打印團隊一起在三維CAD軟件中設計靴子的幾何形狀。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,模壓件是空心設計,內部有加強筋。”Viebach回憶說:”即使是靴子的這種復雜的幾何形狀,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,可以直接從計算機模擬的三維數據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負模。
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,經過處理的沙子模型可以直接放入熱塑機。
- 為了盡可能地降低模具的重量,Viebach將砂模設計成中空的。然而,為了能夠吸收深拉過程中的力量,Viebach在模具內增加了支撐肋骨。
- 這些模具可以重復使用幾次。
- 維巴赫為側窗元件、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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