El fabricant d'automòbils Tesla podria utilitzar un nou aliatge d'acer imprès en 3D per construir cotxes elèctrics en el futur.
De tots els fabricants d'automòbils, Tesla sembla, sens dubte, el més innovador. Per tal de reduir costos i augmentar la producció de fàbrica, l'empresa s'ha esforçat molt per simplificar el procés de fabricació.
Una de les seves moltes innovacions de fabricació és l'ús del que es coneix com a "Premsa Giga". Aquesta és una gran màquina de fosa. La idea és llançar diverses peces molt grans en lloc de fer desenes o centenars de peces més petites i després muntar-les. Aquest concepte redueix significativament la mà d'obra necessària per construir un vehicle ja que s'eliminen moltes peces. També simplifica el manteniment, redueix els esforços de gestió de peces i augmenta la fiabilitat del vehicle.
Amb tots aquests avantatges, un es podria preguntar per què els fabricants d'automòbils no ho han fet abans.
Hi ha un motiu: refredar. Quan el metall líquid molt calent entra a la màquina de colada i forma la forma desitjada, s'ha de refredar, cosa que requereix temps. Això no sol ser un problema, ja que les peces petites tenen una relació volum-superfície baixa i es refreden ràpidament. Tanmateix, si amplieu la peça, la proporció canvia i la peça triga molt més a refredar-se. Si no es refreden prou, es deformen en treure'ls de la màquina de colada. Tanmateix, si les peces romanen més temps a la màquina, el rendiment és molt menor i el procés es torna poc econòmic. Per tant, abans es reservava la fosa per a peces més petites.
El mètode gigacasting consisteix a refredar activament la peça el més ràpidament possible. Això s'aconsegueix incorporant canals de refrigeració al motlle. Aquests canals proporcionen refrigerant que augmenta la velocitat de refrigeració de la peça, augmentant així el rendiment de la peça a través del GigaPress. Aquestes formes només es poden fer mitjançant la tecnologia d'impressió 3D. El procés d'impressió principal és que els canals complexos incrustats al camí de la superfície del motlle es poden dibuixar fàcilment en CAD i reproduir-los amb una impressora 3D de metall.
Tanmateix, hi havia un problema addicional: el motlle en si havia d'estar fet d'acer d'eines extremadament dur per suportar l'ús repetit. Per tant, l'acer especial per a eines es va desenvolupar específicament per a aquest propòsit.
El nou metall es va desenvolupar mitjançant un mètode avançat de simulació i predicció de materials anomenat "CALPHAD", segons un informe del MIT. "L'equip es va proposar dissenyar nous metalls mitjançant CALPHAD, un mètode per calcular les propietats dels materials. Mitjançant models de materials termodinàmics, l'equip va poder predir com es comportaria el nou material en diferents condicions", va explicar el MIT.
"Això va tenir molt d'èxit", explica l'investigador Florian Hengsbach. "Hem dissenyat un acer per a eines molt prometedor amb excel·lents propietats en termes de conductivitat tèrmica, duresa i tenacitat que realment es pot imprimir".
Resum: El desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D per a la indústria de l'automòbil per simplificar el procés de fabricació, reduir costos i augmentar la producció.