Благодаря двум студентам Массачусетского технологического института Tesla может использовать недавно напечатанный на 3D-принтере металл для производства полностью электрических транспортных средств, состоящих всего из нескольких массивных деталей.
Yовый вид стали был создан студентами Массачусетского технологического института и их наставником-аспирантом в Германии не для изготовления автомобилей, а для форм для литья под давлением, которые штампуют их всего из нескольких отдельных частей.
Младший сотрудник Массачусетского технологического института Ян Чен и Кайл Маркланд сумели изготовить стальной сплав для 3D-печати, вдохновленный производственным подходом под названием Giga-casting, популяризированным автопроизводителем Tesla и использовавшимся для сборки полностью электрической модели Y.
Проект Чена и Маркланда вдохновлен Грегори Олсоном, профессором Thermo-Calc в Массачусетском технологическом институте, который преподает вычислительный дизайн материалов.
Олсон — всемирно известный эксперт в области вычислительного материаловедения, который использует компьютерное моделирование и симуляцию для понимания и разработки новых материалов. Его методология использовалась Apple для разработки Apple Watch, и она вызвала интерес у генерального директора Tesla Илона Маска .
«Чтобы получить доступные электромобили с хорошим запасом хода, ему пришлось сделать алюминиевые конструкции доступными», — рассказывает Олсон, говоря о Маске.
«Поэтому он посмотрел на литье под давлением для маленьких моделей автомобилей и сказал:« Почему бы не увеличить его? Мы сделаем так всю машину».
Вычислительный подход Олсона был использован Tesla для алюминия, который можно было отлить под давлением — процесс литья металла, в котором расплавленный металл заливается в форму для формирования объектов.
Автомобили обычно изготавливаются из сотен литых деталей, таких как цилиндры двигателя, кронштейны и другие компоненты, которые затем собираются на автоматизированной сборочной линии для формирования транспортного средства. Вместо этого процесс Giga-casting, названный в честь массивных литейных машин, известных как Giga Press, включает в себя отливку только двух или трех крупных автомобильных деталей, что значительно снижает сложность процесса и связанные с ним затраты.
Проблема в том, что «при масштабировании процесса теплопередача замедляется, а время цикла слишком велико», — говорит Олсон, — то есть жидкому металлу требуется больше времени для охлаждения, что делает весь процесс менее эффективным и более дорогостоящим. .
Может оказаться полезным метод, известный как «конформное охлаждение». Узкие каналы следуют или соответствуют форме отливаемой в нем вещи, и через них проходит охлаждающая жидкость или вода для ускорения охлаждения.
3D-принтер для производства новых штампов
Бывший студент Олсона Чарльз Кюманн, вице-президент по материаловедению в SpaceX и Tesla, подтвердил потребность в более прочной инструментальной стали, пригодной для «печати» — вещества, которое можно было бы подавать в 3D-принтер для производства новых штампов с улучшенной прочностью и термическими свойствами. характеристики. Если вы попытаетесь напечатать обычные стали, заявил Олсон, «они очень хрупкие и склонны к растрескиванию».
Команда подала заявку на патент в США на новую штамповую сталь для печати, и следующим шагом будут испытания в литейных штампах. Пока это происходило, Маск написал в Твиттере: «Возьми материаловедение 101. Не пожалеешь».
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com