3D от Фольксвагена

Jun 22, 2024

Дэн Карни | 25 августа 2023 г.

Исследователи из инновационного центра Volkswagen в исследовательском парке Университета Теннесси (Юта) на ферме Чероки в Ноксвилле, штат Теннесси, используют ресурсы университета и близлежащей национальной лаборатории Ок-Ридж для создания легкой композитной конструкции, которая могла бы заменить современный тяжелый стальной электромобиль. корпуса аккумуляторов.

Коробка, содержащая аккумуляторы для электромобилей, должна быть прочной, чтобы защитить элементы внутри от ударов в случае аварии, поэтому сталь является популярным материалом для изготовления аккумуляторов. Однако он тяжелый, и электромобили борются с лишней массой из-за веса самих аккумуляторов.

Вот почему Volkswagen разрабатывает альтернативные композитные материалы, которые используют продуманный дизайн для обеспечения прочности, а не полагаются на тяжелый материал для обеспечения этой прочности. Проблема настолько сложна, что VW полагается на высокопроизводительный вычислительный кластер UT для анализа необходимой структуры с помощью искусственного интеллекта.

Результатом их открытия стала модульная повторяющаяся структура из крошечных пирамидальных форм. Он напечатан на 3D-принтере из жидких смол и представляет собой конструкцию, которая выдерживает вес, в 30 000 раз превышающий его собственный. Испытания на долговечность показали, что из этого материала можно создавать каркасы аккумуляторов, которые превосходят сталь по поглощению энергии, обеспечивая при этом существенное снижение массы.

Однако 3D-печать не является жизнеспособным решением для производства таких деталей, отмечает Хендрик Майнка, глава центра в Ноксвилле. «Мы используем здесь 3D-печать для прототипов, но мы не будем использовать аддитивное производство для серийного производства», — пояснил он.

В Volkswagen ID.4 EV используется прочная рама из нержавеющей стали для защиты аккумуляторной батареи, несмотря на большой вес материала.

Для этих прототипов необходимо использовать 3D-печать, потому что формы, созданные ИИ, могут быть созданы только таким образом, сказал Майнка. «Возможности этого метода действительно впечатляют», — сказал он. «Приближаемся к ожидаемым свойствам материала».

Следующей задачей для ИИ станет разработка форм, сохраняющих как можно больше прочности, которые можно будет производить в больших объемах с использованием традиционных технологий. «Мы надеемся, что найдем решения для литья под давлением или компрессионного формования», — сказал Майнка. «Тогда мы сможем заняться серийным производством».

По его прогнозам, вероятно, пройдет от пяти до семи лет, прежде чем такие конструкции смогут поступить в производство.

Дополнительная информация о текстовых форматах