رفتن به نوشته‌ها

آلیاژ فولاد جدید می تواند در GigaPress تسلا استفاده شود « Fabbaloo


یکی از واحدهای گیگا پرس تسلا [Source: Gabeincal / WikiMedia]

خودروساز تسلا می تواند از آلیاژ فولادی قابل چاپ سه بعدی جدید برای ساخت خودروهای الکتریکی در آینده استفاده کند.

از بین تمام خودروسازان، به نظر می رسد که تسلا مطمئناً در میان نوآورترین ها قرار دارد. این شرکت تلاش قابل توجهی را صرف ساده کردن تولید با هدف کاهش هزینه ها و افزایش توان کارخانه کرده است.

یکی از بسیاری از نوآوری های تولیدی آنها استفاده از چیزی به نام “گیگا پرس” است. این یک ماشین ریخته گری با مقیاس انبوه است.

ایده این است که به جای ساخت ده ها یا صدها قطعه کوچکتر و سپس مونتاژ آنها، چند قطعه بسیار بزرگ ریخته شود. این مفهوم به سادگی با حذف بسیاری از قطعات، میزان کار مورد نیاز برای ساخت وسایل نقلیه را به طور چشمگیری کاهش می دهد. همچنین تعمیر و نگهداری را ساده می کند، کار مدیریت قطعات را کاهش می دهد و قابلیت اطمینان خودرو را افزایش می دهد.

با همه آن مزایا، ممکن است بپرسید که چرا خودروسازان قبلاً این کار را انجام نداده اند.

دلیلی وجود دارد: خنک شدن. هنگامی که فلز مایع بسیار داغ وارد دستگاه ریخته گری می شود و شکل مورد نظر را می گیرد، باید خنک شود و این کمی زمان می برد. این معمولاً مشکلی نیست، زیرا قطعات کوچک نسبت حجم به سطح پایینی دارند و به سرعت خنک می شوند.

با این حال، وقتی قطعات را بزرگ می‌کنید، این نسبت تغییر می‌کند و مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا قطعات خنک شوند. اگر به اندازه کافی خنک نشده باشند، هنگام بیرون کشیدن از دستگاه ریخته گری می توانند دچار اعوجاج شوند. اما باقی ماندن قطعات در دستگاه بیشتر به این معنی است که توان عملیاتی بسیار کمتری وجود دارد و فرآیند غیراقتصادی می شود.

در نتیجه، ریخته‌گری تاکنون به بخش‌های کوچک‌تر واگذار شده است.

رویکرد Gigacasting این است که به طور فعال قطعه را با بیشترین سرعت ممکن خنک کنید. این کار با گنجاندن کانال های خنک کننده در قالب ریخته گری انجام می شود. این کانال‌ها می‌توانند سیال خنک‌کننده را حمل کنند که سرعت خنک‌سازی قطعه را افزایش می‌دهد و در نتیجه کارایی قطعه را از طریق گیگا پرس افزایش می‌دهد.

خوانندگان مطمئناً متوجه خواهند شد که چنین قالب‌هایی می‌توانند پرینت سه بعدی شوند: جاسازی کانال‌های پیچیده که مسیر سطح قالب را دنبال می‌کنند می‌توانند به راحتی در CAD ترسیم شوند و با استفاده از چاپگرهای سه بعدی فلزی بازتولید شوند.

با این حال، یک مشکل اضافی وجود داشت: خود قالب باید از فولاد ابزار بسیار سخت ساخته شود تا در برابر استفاده مکرر مقاومت کند.

اکنون معلوم شده است که فولاد ابزار ویژه ای برای این منظور ساخته شده است.

بر اساس گزارشی از MIT، این فلز جدید با استفاده از رویکرد شبیه‌سازی و پیش‌بینی مواد پیشرفته به نام «CALPHAD» ساخته شده است. MIT توضیح می دهد:

این تیم شروع به طراحی فلز جدید با استفاده از CALPHAD کردند، روشی برای محاسبه خواص مواد. با استفاده از مدل های مواد ترمودینامیکی، این تیم می تواند پیش بینی کند که مواد جدید در شرایط مختلف چه کاری انجام می دهند.

محقق فلوریان هنگسباخ توضیح داد:

“این بسیار موفقیت آمیز بود. ما یک فولاد ابزار بسیار امیدوارکننده با عملکرد برتر در مورد هدایت حرارتی، سختی و چقرمگی طراحی کرده‌ایم که در واقع قابل چاپ است.

ظاهراً فرمولاسیون آلیاژ فولاد جدید در مرحله ثبت اختراع است و تجاری‌سازی را فقط موضوع زمان می‌کند.

نتیجه این توسعه مواد جدید مطمئناً با استفاده از رویکردهای Gigacasting توسط خودروسازان و سایر تولیدکنندگان محصولات بزرگ صنعتی گسترش خواهد یافت.

در مورد اینکه آیا تسلا از این ماده استفاده خواهد کرد، MIT گفت:

مذاکرات با تسلا در حال انجام است.

از طریق با



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی