Secondo le previsioni, nel 2025 più di 1 auto su 4 vendute in tutto il mondo sarà elettrica. Agenzia internazionale per l'energia (IEA)Si prevede che le vendite globali di veicoli elettrici supereranno i 20 milioni di unità nel 2025 e la quota di mercato delle auto elettriche è destinata a superare il 40% entro il 2030, man mano che diventeranno sempre più accessibili in più mercati.
In questo contesto di rapida adozione, la produzione additiva si sta affermando come un motore chiave dell'innovazione nella progettazione e produzione di veicoli elettrici. La tecnologia di stampa 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) di TPM3D, con i suoi vantaggi unici, sta supportando il settore dalla ricerca e sviluppo alla produzione.
Prototipazione rapida: accelerare la ricerca e sviluppo
Durante la fase di sviluppo di un veicolo elettrico, la rapida verifica dell'aspetto, dell'assemblaggio e dell'ergonomia è fondamentale per rispettare le tempistiche di progetto. La stampa 3D SLS di TPM3D, nota per l'elevata precisione e la rapidità di esecuzione, offre una soluzione efficiente per la prototipazione:
Copriruota: Utilizzando il nylon 12 bianco Precimid1172Pro, i copricerchi stampati in 3D con TPM3D offrono un'ottima precisione dimensionale, resistenza meccanica e durata. I componenti hanno superato i test di installazione a scatto e hanno superato processi di finitura come verniciatura e placcatura, simulando gli effetti finali della produzione di massa in scala 1:1.
Alloggiamento luci auto: Grazie al suo sistema P550DL (dimensioni di costruzione 550×550×850 mm), TPM3D ha prodotto 15 alloggiamenti per luci di automobili in un'unica operazione nell'arco di 30 ore, riducendo i tempi di ciclo e soddisfacendo al contempo i requisiti dei test sulle prestazioni meccaniche.
Parti finali in piccoli lotti: leggere, resistenti e sicure
Per applicazioni ad alta richiesta, come auto da corsa, veicoli senza pilota e flotte specializzate, la tecnologia SLS di TPM3D offre sia flessibilità di progettazione che miglioramenti delle prestazioni.
Auto da corsa "Triple Crown" dell'Istituto di Tecnologia di Pechino: I team di studenti hanno utilizzato TPM3D per riprogettare i componenti chiave, ottenendo una riduzione del peso del 36.7% e la certificazione di resistenza al fuoco UL94-V0. Ad esempio, un supporto per modulo batteria tradizionalmente realizzato in fibra di vetro pesava 300 g. Sostituendolo con Precimid1171 FR, il peso è stato ridotto a 190 g, migliorando al contempo la sicurezza antincendio e proteggendo le celle in condizioni di gara estreme.
Auto da corsa dell'Università di Tongji: Nel 2020, TPM3D ha fornito 200 componenti stampati in SLS per l'intera vettura, dai box batteria e dai controller agli spoiler aerodinamici e ai volanti. Grazie al nylon 12 ignifugo V0, l'auto da corsa ha raggiunto un peso totale di soli 195 kg, una velocità massima di 110 km/h e un'accelerazione da 0 a 100 km/h in 3.6 secondi.
Caratteristiche tecniche dei componenti selezionati:
| Componente | Processo precedente | Aggiornamento SLS | Vantaggi in termini di peso/sicurezza |
|---|---|---|---|
| Telaio del modulo batteria | Assemblaggio di pannelli in fibra di vetro | Stampato in 3D con materiale in nylon ignifugo | Accendino da 1 kg, classe di resistenza al fuoco V0, protezione precisa |
| Chiglia vuota | Alluminio tagliato a filo e filettatura | Stampato in 3D con materiale in nylon | Riduzione del peso del 15%, elevate prestazioni meccaniche e di fatica |
| Camicia d'acqua del motore | Stampa 3D in resina | Stampato in 3D con materiale in nylon caricato con fibra di vetro | Leggero, alta precisione, eccellente resistenza meccanica e alla fatica |
| Condotto dell'aria | Modanatura tradizionale | 3D stampato | Geometria più leggera e complessa realizzabile, alta precisione |
| Parte anteriore della scatola della batteria | Pannello in fibra di vetro fresato a CNC | Stampato in 3D con materiale in nylon ignifugo | Peso ridotto, classificazione V0 sicura, elevate prestazioni meccaniche |
Auto della polizia senza pilota di Dubai: Utilizzando un sistema TPM3D S600DL e Precimid1172Pro GF30 BLK, il produttore MICROPOLIS ha stampato componenti strutturali di grandi dimensioni. Rispetto al metallo, i tempi di produzione sono stati ridotti da 4 a 2 giorni, mentre il peso è sceso da 27 kg a soli 4 kg, con una riduzione dell'82%, aumentando l'efficienza e riducendo il consumo energetico.
Utensili e attrezzature: costi inferiori, produzione più rapida
Nella fase di produzione di massa, utensili stabili ed economici sono essenziali. Un importante fornitore di ricambi auto ha adottato la S600DL di TPM3D per produrre maschere e attrezzature per gli stabilimenti globali di Hyundai. I risultati sono stati sorprendenti:
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Tempi di produzione: Riduzione da 5.5 giorni (alluminio fuso in sabbia) a 2.5 giorni (nylon SLS), con un miglioramento del 55%.
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Costo per set: Riduzione da 2,060 USD a 550 USD, con un risparmio del 73%.
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Qualità: I tassi di rendimento sono migliorati significativamente, riducendo al minimo gli scarti causati dalle imprecisioni degli attrezzi.
| Processo | Tempo di produzione | Costo per set | Tasso di rendimento |
|---|---|---|---|
| Alluminio fuso in sabbia | 5.5 giorni | $2,060 | ~ 75% |
| Stampa 3D SLS | 2.5 giorni | $550 | Più elevato |
Un nuovo paradigma per la produzione di veicoli elettrici
Dalla rapida convalida dei prototipi alla produzione in piccoli lotti di componenti leggeri e ad alta sicurezza, fino agli utensili a costi ottimizzati, la stampa 3D SLS di TPM3D dimostra il potenziale della produzione additiva nel settore dei veicoli elettrici.
Grazie ai continui aggiornamenti dei materiali e ai miglioramenti dell'efficienza, SLS è pronta ad accelerare ulteriormente lo sviluppo dei veicoli elettrici verso veicoli più leggeri, cicli di produzione più rapidi e standard di sicurezza più elevati.
