VW 3D

Dan Carney | 25 de agosto de 2023

Investigadores del Centro de Innovación de Volkswagen en el Parque de Investigación de la Universidad de Tennessee (UT) en Cherokee Farm en Knoxville, Tennessee, están aplicando los recursos de la universidad y del cercano Laboratorio Nacional Oak Ridge para buscar una estructura compuesta liviana que podría reemplazar los pesados ​​vehículos eléctricos de acero actuales. carcasas de baterías.

La caja que contiene las baterías de los vehículos eléctricos debe ser resistente para proteger las celdas del interior del impacto en caso de un choque, por lo que el acero es una opción popular para su material. Sin embargo, es pesado y los vehículos eléctricos luchan contra el exceso de masa debido al peso de las propias baterías.

Es por eso que Volkswagen está desarrollando materiales compuestos alternativos que aprovechan un diseño inteligente para brindar resistencia en lugar de depender de un material pesado para esa resistencia. El problema es tan difícil que VW confía en el clúster de cómputo de alto rendimiento de UT para su análisis de IA de la estructura necesaria.

El resultado que han descubierto es una estructura modular repetitiva de pequeñas formas piramidales. Está impreso en 3D a partir de resinas líquidas y produce una estructura que soporta 30.000 veces su propio peso. Las pruebas de durabilidad han demostrado que el material puede crear marcos de batería que superan al acero en absorción de energía y al mismo tiempo proporciona una reducción sustancial de masa.

Sin embargo, la impresión 3D no es una solución viable para la producción de este tipo de piezas, señala Hendrik Mainka, director del centro de Knoxville. “Aquí utilizamos la impresión 3D para los prototipos, pero no utilizaremos la fabricación aditiva para la fabricación en volumen”, explicó.

El Volkswagen ID.4 EV emplea un resistente marco de acero inoxidable para proteger su batería, con el inconveniente del elevado peso del material.

Es necesario utilizar la impresión 3D para estos prototipos porque las formas creadas por la IA sólo pueden fabricarse de esa manera, afirmó Mainka. "Es realmente impresionante la capacidad de este método", dijo. "Acercándonos a las propiedades materiales que esperamos".

El próximo desafío para la IA será desarrollar formas que conserven la mayor resistencia posible y que puedan fabricarse en grandes volúmenes utilizando técnicas convencionales. "Esperamos encontrar soluciones para el moldeo por inyección o por compresión", afirma Mainka. "Entonces podremos hacer una producción en volumen".

Probablemente pasarán entre cinco y siete años antes de que tales diseños puedan llegar a producción, predice.

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