자동차 제조업체 Tesla는 미래에 전기 자동차를 만들기 위해 새로운 3D 인쇄 강철 합금을 사용할 수 있습니다.
모든 자동차 제조업체 중에서 Tesla는 의심할 여지 없이 가장 혁신적인 것 같습니다. 비용을 절감하고 공장 생산량을 늘리기 위해 회사는 제조 공정을 단순화하기 위해 많은 노력을 기울였습니다.
그들의 많은 제조 혁신 중 하나는 "기가 프레스"로 알려진 것을 사용하는 것입니다. 이것은 큰 주조 기계입니다. 아이디어는 수십 또는 수백 개의 작은 부품을 만든 다음 조립하는 것보다 몇 개의 매우 큰 부품을 주조하는 것입니다. 이 개념은 많은 부품이 제거되기 때문에 차량을 만드는 데 필요한 노동력을 크게 줄입니다. 또한 유지 보수를 단순화하고 부품 관리 노력을 줄이며 차량 신뢰성을 높입니다.
이러한 모든 이점으로 인해 자동차 제조업체가 이 작업을 더 빨리 수행하지 않은 이유가 궁금할 수 있습니다.
이유가 있습니다: 냉각. 매우 뜨거운 액체 금속이 주조기에 들어가 원하는 모양을 만들면 냉각해야 하므로 시간이 걸립니다. 작은 부품은 부피 대 표면적 비율이 낮고 빠르게 냉각되기 때문에 일반적으로 문제가 되지 않습니다. 그러나 부품을 확대하면 비율이 변경되고 부품이 냉각되는 데 훨씬 더 오래 걸립니다. 충분히 냉각되지 않으면 주조기에서 빼낼 때 변형됩니다. 그러나 부품이 기계에 오래 머무르면 수율이 훨씬 낮아지고 공정이 비경제적입니다. 따라서 주조는 이전에 더 작은 부품용으로 예약되었습니다.
기가캐스팅 방법은 가능한 한 빨리 부품을 능동적으로 냉각하는 것으로 구성됩니다. 이것은 금형에 냉각 채널을 포함함으로써 달성됩니다. 이 채널은 부품의 냉각 속도를 높이는 냉각제를 전달하여 GigaPress를 통한 부품 처리량을 증가시킵니다. 이러한 모양은 3D 프린팅 기술을 통해서만 만들 수 있습니다. 주요 프린팅 공정은 금형 표면 경로에 포함된 복잡한 채널을 CAD로 쉽게 그리고 금속 3D 프린터로 재현할 수 있다는 것입니다.
그러나 또 다른 문제가 있었습니다. 금형 자체는 반복적인 사용을 견디기 위해 극도로 단단한 공구강으로 만들어져야 했습니다. 따라서 특수 공구강은 이러한 목적을 위해 특별히 개발되었습니다.
MIT 보고서에 따르면 새로운 금속은 "CALPHAD"라는 고급 재료 시뮬레이션 및 예측 방법을 사용하여 개발되었습니다. "팀은 재료 특성을 계산하는 방법인 CALPHAD를 사용하여 새로운 금속을 설계하기 시작했습니다. 열역학 재료 모델을 사용하여 팀은 새로운 재료가 다른 조건에서 어떻게 거동할지 예측할 수 있었습니다."라고 MIT가 설명했습니다.
연구원 Florian Hengsbach는 "그것은 매우 성공적이었습니다."라고 설명합니다. "우리는 실제로 인쇄할 수 있는 열전도율, 경도 및 인성 측면에서 우수한 특성을 가진 매우 유망한 공구강을 설계했습니다."
요약: 제조 공정을 단순화하고 비용을 절감하며 생산량을 늘리기 위한 자동차 산업을 위한 3D 프린팅 기술의 개발.