Volgens de verwachting zal in 2025 meer dan 1 op de 4 wereldwijd verkochte auto's elektrisch zijn. Internationaal Energieagentschap (IEA)De verwachting is dat de wereldwijde verkoop van elektrische auto's in 2025 de 20 miljoen eenheden zal overschrijden en dat het marktaandeel van elektrische auto's naar verwachting in 2030 de 40% zal overschrijden, omdat ze in steeds meer markten steeds betaalbaarder worden.
Tegen deze achtergrond van snelle acceptatie ontwikkelt additieve productie zich tot een belangrijke motor voor innovatie in het ontwerp en de productie van elektrische voertuigen. De 3D-printtechnologie van TPM3D, Selective Laser Sintering (SLS), met zijn unieke voordelen, ondersteunt de industrie van R&D tot en met productie.
Rapid Prototyping: versnellen van R&D
Tijdens de ontwikkelingsfase van elektrische voertuigen is snelle verificatie van uiterlijk, assemblage en ergonomie cruciaal voor de projectplanning. De SLS 3D-printtechnologie van TPM3D, bekend om zijn hoge precisie en snelle doorlooptijd, biedt een efficiënte oplossing voor prototyping:
Wieldop: Met Precimid1172Pro wit nylon 12, TPM3D geprinte wieldoppen met een goede maatnauwkeurigheid, mechanische sterkte en duurzaamheid. De onderdelen doorstonden snap-fit installatietests en ondersteunden afwerkingsprocessen zoals verven en plateren, waardoor de uiteindelijke effecten van massaproductie op een schaal van 1:1 werden gesimuleerd.
Autoverlichtingsbehuizing: Met het P550DL-systeem (bouwformaat 550×550×850 mm) produceerde TPM3D in één productierun binnen 30 uur 15 autolampbehuizingen, waarmee de cyclustijd werd verkort en toch werd voldaan aan de eisen voor mechanische prestatietests.
Onderdelen voor eindgebruik in kleine series: lichtgewicht, sterk en veilig
Voor toepassingen met een hoge vraag, zoals raceauto's, onbemande voertuigen en speciale wagenparken, biedt de SLS-technologie van TPM3D zowel ontwerpflexibiliteit als prestatieverbeteringen.
Racewagen van het Beijing Institute of Technology, de "Triple Crown": Studententeams gebruikten TPM3D om belangrijke componenten opnieuw te ontwerpen, wat resulteerde in een gewichtsreductie van 36.7% en een vlamvertragende werking van UL94-V0. Zo woog een batterijmodulebeugel, die traditioneel van glasvezel werd gemaakt, 300 gram. Door deze te vervangen door Precimid1171 FR werd het gewicht teruggebracht tot 190 gram, terwijl de brandveiligheid werd verbeterd en de cellen werden beschermd onder extreme raceomstandigheden.
Tongji University Racewagen: In 2020 leverde TPM3D 200 SLS-geprinte onderdelen voor de gehele auto, van accubakken en controllers tot aerodynamische spatborden en stuurwielen. Met V0 vlamvertragend nylon 12 bereikte de racewagen een totaalgewicht van slechts 195 kg, een topsnelheid van 110 km/u en een acceleratie van 0 naar 100 km/u in 3.6 seconden.
Technische hoogtepunten van geselecteerde componenten:
| Bestanddeel | Vorig proces | SLS-upgrade | Gewichts-/veiligheidsvoordelen |
|---|---|---|---|
| Batterijmoduleframe | Montage van glasvezelplaten | 3D geprint met vlamvertragend nylon materiaal | 1 kg lichter, V0-brandklasse, nauwkeurige bescherming |
| Lege kiel | Draadgesneden aluminium & schroefdraad | 3D geprint met nylon materiaal | 15% gewichtsvermindering, hoge mechanische en vermoeiingsprestaties |
| Motorwaterjack | Hars 3D-printen | 3D geprint met glasvezel nylon materiaal | Lichtgewicht, hoge precisie, uitstekende mechanische en vermoeidheidsbestendigheid |
| Luchtkanaal | Traditionele vormgeving | 3D afgedrukt | Lichtere, complexe geometrie haalbaar, hoge precisie |
| Batterijdoos voorkant | CNC-gefreesd glasvezelbord | 3D geprint met vlamvertragend nylon materiaal | Lager gewicht, veilige V0-classificatie, hoge mechanische prestaties |
Onbemande politieauto van Dubai: Met behulp van een TPM3D S600DL-systeem en Precimid1172Pro GF30 BLK printte fabrikant MICROPOLIS grote structurele onderdelen. Vergeleken met metaal werd de productietijd teruggebracht van 4 dagen naar 2, terwijl het gewicht daalde van 27 kg naar slechts 4 kg – een reductie van 82% – wat de efficiëntie verhoogde en het energieverbruik verlaagde.
Gereedschappen en armaturen: lagere kosten, snellere productie
In de massaproductiefase is stabiel en kosteneffectief gereedschap essentieel. Een toonaangevende leverancier van auto-onderdelen gebruikte de S600DL van TPM3D voor de productie van mallen en klemmen voor Hyundai's wereldwijde fabrieken. De resultaten waren verbluffend:
-
Productie tijd: Van 5.5 dag (zandgegoten aluminium) naar 2.5 dag (SLS-nylon), een verbetering van 55%.
-
Kosten per set: Verlaagd van USD 2,060 naar USD 550: een besparing van 73%.
-
Kwaliteit: De opbrengstpercentages zijn aanzienlijk verbeterd, doordat er minder afval is vanwege onnauwkeurigheden in de opspanning.
| Proces | Levertijd | Kosten per set | Opbrengstpercentage |
|---|---|---|---|
| Zandgegoten aluminium | 5.5 dagen | $2,060 | ~ 75% |
| SLS 3D-afdrukken | 2.5 dagen | $550 | Hoger |
Een nieuw paradigma voor de productie van elektrische voertuigen
Van snelle prototypevalidatie tot kleinschalige, lichtgewicht en uiterst veilige productie en kostengeoptimaliseerde gereedschappen: het SLS 3D-printsysteem van TPM3D laat het potentieel van additieve productie in de elektrische voertuigenindustrie zien.
Met voortdurende materiaalupgrades en efficiëntieverbeteringen wil SLS de ontwikkeling van elektrische voertuigen verder versnellen en zo lichtere voertuigen, snellere productiecycli en hogere veiligheidsnormen realiseren.
