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3D打印苏黎世联邦理工学院学生利用 3D 打印技术制造电动自行车

2020-11-05  2876

苏黎世联邦理工学院的十名学生组成的团队,利用Sintratec 3D打印技术设计并制造了一辆功能齐全的电动摩托车原型。

据报道,这个项目(ETHEC)从概念到组装仅用了一年时间。项目技术负责人、机械工程专业学生Tobias Oesch解释说:"如果我们想解决气候变化的问题,我们必须对我们的城市和郊区交通进行大幅改进。摩托车比普通汽车更高效,但我们的街道上几乎看不到全电动摩托车--这种情况必须改变。"

Tobias Oesch和电动摩托车,图片来自苏黎世联邦理工学院

未来是两轮驱动

如今很多后轮驱动的摩托车,在行驶过程中,发动机高达80%的能量输出会流失(这个问题通常集中在前轮)。关于电动车来说,由于中途充电不方便,导致续航里程大大缩短。

针对这个问题,团队很干脆地决定在前轮也集成一个电机,从而形成一个双毂电机组件。第二台电机可以作为额外的发电机,回收一些原本会流失到环境中的运动和制动能量,回收到系统中。即使使用较小的电池,也有可能延长车辆的行驶里程,达到315公里,并显著提高其能源效率。

Oesch补充道:"ETHEC项目主要是一个研究原型,让我们研究这种能量回收方法,从而在未来改善电动车 。"

图片来自苏黎世联邦理工学院

3D打印拯救了我们

由于该摩托车是一个学生项目,预算和时间都很紧张。因此,对于许多复杂的零件,传统的制造方法是不可能的,所以团队转向了3D打印工艺,如SLA和PBF。当总部位于瑞士的3D打印机制造商Sintratec闻讯后,利用其S2 SLS系统赞助了项目的几个部件,如显示屏外壳和燃油加注器盖板。

用PA12尼龙打印,这些增材制造的部件必须既耐用又轻便。Oesch解释道:"Sintratec的产品质量异常精确,表面质量非常好。这些零件必须足够耐用,可以抵御天气的影响,足够坚固,可以承受机械冲击,同时也要坚固耐用,使用时不会变形。"

学生们还表示,SLS工艺所赋予的设计自由度给他们留下了特别深刻的印象。一些零件被重新设计,以实现更复杂的结构,同时还能将几种功能合并到一个零件中,进一步节省生产成本。目前,摩托车原型已经组装完成,并进行了喷漆,ETH团队目前正在进行最后的装饰。

3D打印的显示屏外壳(右)和燃油加注器盖板(左),图片来自苏黎世联邦理工学院

近年来,快速成型制造以越来越快的速度进入汽车领域。汽车制造商Continental AG最近在其位于德国Karben的快速成型设计与制造(ADaM)能力中心安装了一台Stratasys Fortus 450mc FDM 3D打印机。用于制造符合ESD标准的部件,以防止车间静电放电。

在其他方面,家喻户晓的雪佛兰最近宣布,赛车部门本赛季使用含有3D打印部件的车辆进行了超过8万英里的比赛。这些部件包括3D打印油箱、HVAC箱、水合系统和前灯组件。

编译自:3dprintingindustry



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