电子束金属3D打印使全电动赛车成为可能

电子束金属3D打印使全电动赛车成为可能

2020-10-12 14:20:33 9

有了革新英国(InnovateUK)的支持,制造技术中心(MTC)致力于加速英国的工业发展,其方法是创造和嵌入未来的技能,以及发展和验证制造过程(如3D打印)。后一种方法是MTC的一部分,即NCAM,其DRAMA研究项目是MTC的一个重点,它在过去三年中建立了一个更强有力的航天增材制造供应链。但NCAM也支持汽车和赛车AM应用:一个完美的例子是考文垂车队最近为牛津布鲁克斯大学(OBR)找到的学生方程式车队,该车队是在该大学的工作中找到的,该车队达到了2020年全电动化目标。

作为英国顶尖的学生方程式赛车(FSUK)队伍之一,OBR在过去也和MTC有过多次合作。所以,团队知道他们的NCAM将会是一个完美的伙伴,帮助他们把事情提高到一个新的水平。

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OBR说:“在参加学生方程式比赛的燃烧比赛历史悠久而且成功后,OBR在2020转而电动。OBR网站指出,凭借新的团队结构和二级项目作为研发平台,OBR的目标是开发一种平台,它不仅可以取代世界上最顶尖的FS团队,也可以成为电动汽车和汽车创新的测试平台控制软件。

其目的在于观察增材制造技术是否可以用来制造连接制动支架、悬挂连杆、车轮等复杂部件,以及包括汽车的电动齿轮箱。

OBR的CharlesBoileve说:“我们的团队不仅要开发一个平台来接管世界上其他顶级的FormulaStudent团队,而且还要测试电动汽车和控制软件创新。”他说:“这也给了我们一个机会,让我们不仅在性能上领先,而且在电动车方面也获得了实践经验,使我们能够站在整个行业的前沿。

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新近成立的NCAM金属增材制造工厂拥有多种金属增材制造技术,该中心尤其擅长于帮助客户确定最好的技术,适合任何应用。本例中,结果是GEE的AdditiveArcamQ20plus(电子束熔融(EBM)系统)。

”“合作的案例研究项目展示了完整的AM端到端生产流程;NAM产品开发主管RuaridhMitchinson表示:“从概念构思到AM的设计、生产、检验和后加工。”最为激动人心的是,我们与MTCDesign的助剂和过程工程专家们紧密合作,充分挖掘EBMAM的过程能力,并向牛津布鲁克斯赛队传播知识。

在EBM被确定为最合适的技术之后,NCAM高级研究工程师EmmanuelMuzangaza帮助OBR小组开发和完成了他们的电动赛车。

"我们尽了全力。事实上,OBR团队一直铭记着一个强大的附加品概念和设计,约占90%。米奇森补充说。”公司团队能够增加我们深厚的添加剂专业知识,为项目的启动和运行提供指导,增加10%的剩余份额。

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据SmarTechAnalysis分析,EBM技术在“2019年头9个月中的增长率很高”,其中大部分是“与该技术的唯一重要商业供应商GE助剂有关”。

SmarTech继续说:“与激光技术相比,金属电子束熔合已成为一个多年来相对稳定的市场,虽然在可以预见的未来,激光系统将会占据该行业收入的大部分,但EBM领域似乎已经成熟。

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由于一些原因,OBR团队选择了EBM技术代替其他附加方法,其中包括增加了设计自由度,使得EBM技术能够在没有膨胀的情况下密集嵌套所有更大的部件,并且只需少量资金就能建立起支撑。此工艺是在真空高温下进行的,它能用大功率电子束快速打印出尺寸精确、受力较小的零件,并获得与锻造材料性能相同的零件。

由于EBM能让使用者用低成本的易裂反应性材料(如Ti6Al4V(钛)合金)印刷,所以高温能使零件生产时应力最小,甚至完全无应力,而且成本更低。另外,ArcamQ20plus装备有粉末回收装置(PRS),这意味着任何提取的粉末可以在以后的印刷中重新使用。

该小组制作的部件是基于4WD轮毂电机和AMKAC伺服电机的配置,该配置与紧凑的行星齿轮箱相匹配,每个轮子能产生300Nm以上的扭矩。采用了600V6.6kW-hr电池和峰值输出功率超过130kW的锂钴氧化物(LCO)袋式电池为组件供电,并采用了开放式控制平台对所有组件进行管理。GEAdditive发布的新闻稿指出,“为了充分发挥电动赛车的性能潜力,应该实施力矩矢量控制和高级车辆控制。”

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COVID-19就像2020年的所有车型一样,出类拔萃,所以OBR20团队不会在FSUK赛季的赛道上展示他们的新电动车。但几个月前,确实有80多个团队参与了虚拟比赛,OBR20在虚拟动态比赛中名列第三,在状态比赛中名列第五。若两者同时得分,则OBR20将获得连续第三年的第二名,就像他们在实际比赛中一样。

Boyff说:“尽管今年我们取得了很大的进步,但是我们仍然在前进,我们作为工程师的水平也在不断提高。电子革命还在继续,所以我们将为团队而努力做到尽善尽美,并继续致力于创造多年来的传统。


标签: 金属3D打印
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