Heller Funke: Markforged auf Kupfer-3D-Drucktechnologie

Der Weg zu emissionsfreien Fahrzeugen beginnt mit kleinen Komponenten. Claudia Schergna spricht mit Markforged darüber, wie die Kupfer-3D-Drucktechnologie Autodesignern dabei hilft, Teile effizient herzustellen

Der Automobilmarkt verzeichnet bereits ein enormes Wachstum bei Elektrofahrzeugen (EVs). Allein der britische Markt wuchs zwischen 2016 und 2022 um über 800 % und wird voraussichtlich in den kommenden Jahren die treibende Kraft für den Neuwagenabsatz sein. Trotz der Nachfrage haben Automobilhersteller berichtet, dass sie aufgrund von Fertigungsherausforderungen Schwierigkeiten haben, Rentabilität zu erzielen. Auch wenn ganze Lieferketten rund um Elektrofahrzeuge aufgebaut sind, bleibt die effiziente Herstellung ihrer Komponenten äußerst komplex.

Wie in vielen anderen Branchen bietet der Einsatz der additiven Fertigung (AM) in der Automobilindustrie zur Herstellung von Prototypenkomponenten eine Chance, die Markteinführungszeit zu verkürzen und Ressourcen zu sparen. NEU

Reines Kupfermaterial und das Metal

Eine Sammelschiene ist eine elektrisch leitende Metallschiene, die bei intensiven elektrischen Anwendungen Strom an Subsysteme verteilt. Es ist daher ein wesentlicher Bestandteil, wenn es darum geht, eine optimale elektrische Leistung in Elektrofahrzeugen zu erreichen.

Der Entwurf der richtigen Sammelschiene kann komplex sein, da Ingenieure mit mehreren Einschränkungen arbeiten müssen. Ein praktikables Design erfordert insbesondere, dass sie innerhalb der Grenzen sowohl des Formfaktors als auch der Wärmeableitungsanforderungen funktionieren.

Aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit des Materials bestehen Stromschienen in Elektrofahrzeugen meist aus reinem Kupfer. Doch trotz seiner hervorragenden elektrischen Eigenschaften lässt sich Kupfer in der herkömmlichen Fertigung nur schwer verarbeiten, was zu hohen Preisen und langen Vorlaufzeiten führt. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, ist der Metall-3D-Druck der perfekte Kandidat.

Da möglicherweise mehrere Iterationen erforderlich sind, um ein optimiertes Teil zu erstellen, können diese hohen Kosten und langen Vorlaufzeiten Designer dazu zwingen, mehrere Kompromisse einzugehen, und Zeitbeschränkungen können zu weniger optimalen Designs führen.

Durch den 3D-Druck von reinem Kupfer für Prototypen von Sammelschienendesigns können Zulieferer von Elektrofahrzeugen mehrere Wettbewerbsvorteile genießen. Die Möglichkeit des 3D-Drucks in reinem Kupfer ermöglicht es Fahrzeuglieferanten, die Kosten bei jeder Iteration zu senken und lange Vorlaufzeiten aufgrund von Engpässen in den Maschinenzentren zu vermeiden. Es ermöglicht Ingenieuren außerdem, schneller experimentellere Designs zu testen.

Markforged schätzt, dass ein herkömmlicher Herstellungsprozess zur Erstellung eines Stromschienen-Prototyps bei einer Vorlaufzeit von drei Wochen typischerweise etwa über 160 £ pro Iteration kosten würde. Im Gegensatz dazu würde der Druck eines Stromschienenprototyps mit dem Metal X System aus reinem Kupfer nur etwa 45 £ kosten, bei einer Vorlaufzeit von nur drei Tagen.

Dies bedeutet, dass der Metal

Markforged Metal .

Die Möglichkeit, 3D-gedruckte Prototypen herzustellen, ist äußerst wertvoll, da die schnelle Fertigung einen revolutionären Effekt auf den Arbeitsablauf hat, wertvolle Maschinenbandbreite freisetzt und die Kosten senkt, die mit der Inanspruchnahme von Drittanbieterdiensten zur Herstellung von Prototypen verbunden sind.

Neben Stromschienen wird 3D-gedrucktes reines Kupfer auch für EV-Anwendungen wie Kühlkörper, Wärmetauscher und Kühlplatten verwendet.

Schnellere Prototyping-Fähigkeiten steigern die Designzyklen erheblich und ermöglichen höhere Optimierungsgrade im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung.

Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für Anwendungen, bei denen die Optimierung von Zeit und Geld Priorität hat, und die Entwicklung von Elektrofahrzeugen ist einer der Sektoren, in denen dieser Druck am stärksten zu spüren ist.

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