铜3D打印突破可降低电动汽车零件成本,提升动力

来源:3D打印商情    关键词:3D打印,3D打印技术,3D打印运用,    发布时间:2020-02-14

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在Markforged 3D打印机上创建的铜散热器。


一家位于马萨诸塞州的公司提出了一种方法,该方法将通过解决以前无法解决的问题(成功地使用3D打印机创建铜质组件)来降低汽车生产和供应成本,同时提高电动汽车电机的效率。

总部位于马萨诸塞州沃特敦的Markforged表示,已经提出了一种使用metal X系统印刷纯铜工业零件的方法。这很重要,因为铜用于从焊接头到散热器和其他组件的所有过程。但是在一次电话采访中,Markforged首席执行官兼创始人格雷格·马克(Greg Mark)解释说,这种金属的高导热性使其难以使用传统的基于激光的工艺对其进行3D打印部件。一个简单的解释是,因为铜反射的光线非常好,所以铜实际上也反射了模塑零件所需的大部分能量。

但是Markforged想出了如何通过改变铜粉的配置和加热方式来避免该问题的方法。

马克说:“与其将其散布成一层并使用激光选择性地熔化部件,我们将其包裹在塑料中,然后像将其射出一样细小的胶枪将其射出,然后逐层构造部件。” “当我们这样做时,我们就是在形成零件的形状。我们只是在熔化塑料,而不是在熔化铜。然后,我们将铜放入炉中。我们一起摆脱了所有的塑料和铜烧结。”

马克说,3D打印提供了在经济上制造较小,更复杂,高公差零件的能力,从而使制造商无需大量储备或从外部供应商处购买和运输它们。
使用Markforged 3D打印机创建的铜焊柄。

他说,汽车制造商如何在节省成本的同时提高质量的一个例子就是能够3D打印自己的铜焊柄,该焊柄用于点焊车身零件。马克指出,大多数大型汽车制造厂可能会从外部供应商处购买多达100万美元的备用刀柄。

“想象一下,如果您可以制造更小,更紧密,更紧凑的焊把,则可以将焊缝放入汽车中更狭窄的空间,这意味着您可以使用更少的点焊,因为它们可以使焊缝更接近您想要的位置,或者您可以制作一个更坚固的车架,这对高性能汽车非常有用。”他说。

该公司不愿透露姓名的一家制造商已经使用3D打印铜零件进行了数千次试焊,并报告零件交货时间减少了12倍,零件成本减少了6倍。

马克说,电动汽车还可以从3D打印复杂的铜制零件中受益,因为该工艺可以提高其电动机的性能。

“电动马达也有同样的问题,您希望通过铜缆为它们提供大量动力,但您需要保持其冷却,”马克说。 “因此,如果您可以使用内部冷却通道打印复杂的几何图形,则可以获得更高的能量密度,更高效率的电动机。”

Markforged不为汽车制造商生产零件。它向他们出售完整的3D打印系统,包括打印机,清洗站和熔炉。马克说,根据炉子的大小,系统的价格从12万美元到16万美元不等。

该公司表示,已经将“数百台” 3D打印机出售给了“全球10家最有价值的汽车制造商中的9家”。