A montadora Tesla poderia usar uma nova liga de aço impressa em 3D para construir carros elétricos no futuro.
De todas as montadoras, a Tesla, sem dúvida, parece ser a mais inovadora. Para reduzir custos e aumentar a produção da fábrica, a empresa se esforçou muito para simplificar o processo de fabricação.
Uma de suas muitas inovações de fabricação é o uso do que é conhecido como "Giga press". Esta é uma grande máquina de fundição. A ideia é fundir várias peças muito grandes em vez de fazer dezenas ou centenas de peças menores e depois montá-las. Este conceito reduz significativamente o trabalho necessário para construir um veículo, pois muitas peças são eliminadas. Também simplifica a manutenção, reduz os esforços de gerenciamento de peças e aumenta a confiabilidade do veículo.
Com todos esses benefícios, pode-se perguntar por que as montadoras não fizeram isso antes.
Há uma razão: resfriamento. Quando o metal líquido muito quente entra na máquina de fundição e forma a forma desejada, ele precisa esfriar, o que leva tempo. Isso geralmente não é um problema, pois as peças pequenas têm uma baixa relação volume/área da superfície e esfriam rapidamente. No entanto, se você ampliar a peça, a proporção muda e a peça demora muito mais para esfriar. Se não forem suficientemente resfriados, deformam-se ao serem retirados da máquina de fundição. No entanto, se as peças ficarem mais tempo na máquina, o rendimento é muito menor e o processo se torna antieconômico. Portanto, a fundição era anteriormente reservada para peças menores.
O método de gigacasting consiste em resfriar ativamente a peça o mais rápido possível. Isto é conseguido através da inclusão de canais de resfriamento no molde. Esses canais fornecem refrigerante que aumenta a taxa de resfriamento da peça, aumentando assim o rendimento da peça através do GigaPress. Essas formas só podem ser feitas usando a tecnologia de impressão 3D. O principal processo de impressão é que os canais complexos incorporados no caminho da superfície do molde podem ser facilmente desenhados em CAD e reproduzidos com uma impressora 3D de metal
No entanto, havia um problema adicional: o próprio molde tinha que ser feito de aço ferramenta extremamente duro para suportar o uso repetido. O aço especial para ferramentas foi, portanto, desenvolvido especificamente para esta finalidade.
O novo metal foi desenvolvido usando um método avançado de simulação e previsão de materiais chamado "CALPHAD", de acordo com um relatório do MIT. "A equipe começou a projetar novos metais usando CALPHAD, um método para calcular as propriedades do material. Usando modelos de materiais termodinâmicos, a equipe foi capaz de prever como o novo material se comportaria sob diferentes condições", explicou o MIT.
"Isso foi muito bem sucedido", explica o pesquisador Florian Hengsbach. "Nós projetamos um aço ferramenta muito promissor com excelentes propriedades em termos de condutividade térmica, dureza e tenacidade que podem realmente ser impressos."
Resumo: O desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D para a indústria automotiva para simplificar o processo de fabricação, reduzir custos e aumentar a produção.