Faísca brilhante: Markforged na tecnologia de impressão 3D de cobre

A jornada rumo aos veículos de emissão zero começa com pequenos componentes. Claudia Schergna fala com a Markforged sobre como sua tecnologia de impressão 3D em cobre ajuda os projetistas de automóveis a criar peças com eficiência

O mercado automotivo já está vendo um grande crescimento em veículos elétricos (EVs). Somente o mercado do Reino Unido cresceu mais de 800% entre 2016 e 2022 e espera-se que seja a força motriz por trás das vendas de carros novos nos próximos anos. Apesar da demanda, os produtores automotivos relataram que lutam para obter lucratividade devido aos desafios de fabricação. Mesmo que cadeias de suprimentos inteiras sejam construídas em torno de EVs, seus componentes permanecem extremamente complexos para produzir com eficiência.

Como em muitas outras indústrias, o uso de manufatura aditiva (AM) em componentes automotivos para protótipos representa uma oportunidade de acelerar o tempo de lançamento no mercado e economizar recursos. NOVO

O material de cobre puro e o sistema Metal X da Markforged estão sendo usados ​​em P&D automotivo para prototipar componentes, como barramentos, a fim de reduzir custos e otimizar projetos.

Um barramento é uma barra metálica eletrocondutora que distribui corrente para subsistemas em aplicações elétricas intensivas. É, portanto, um componente essencial quando se trata de alcançar o desempenho elétrico ideal em EVs.

Projetar o barramento certo pode ser complexo, pois os engenheiros devem trabalhar com várias restrições. Em particular, um projeto viável exige que eles funcionem dentro dos limites dos requisitos de fator de forma e dissipação de calor.

Os barramentos em VEs são geralmente feitos de cobre puro, devido à alta condutividade elétrica do material. Mas, apesar de suas excelentes propriedades elétricas, é difícil trabalhar com cobre na fabricação tradicional, o que se traduz em preços elevados e longos prazos de entrega. Para aliviar esses desafios, a impressão 3D em metal é a candidata perfeita.

Dado que várias iterações podem ser necessárias para criar uma peça otimizada, esses altos custos e longos prazos de entrega podem forçar os projetistas a fazer vários compromissos, e as restrições de tempo podem levar a projetos menos otimizados.

Ao imprimir cobre puro em 3D para protótipos de projetos de barramentos, os fornecedores de veículos elétricos podem desfrutar de várias vantagens competitivas. A capacidade de impressão 3D em cobre puro permite que os fornecedores de veículos reduzam os custos em cada iteração e evitem longos prazos de entrega devido a gargalos nos centros de máquinas. Ele também capacita os engenheiros a testar rapidamente projetos mais experimentais.

Markforged estima que um processo de fabricação tradicional para criar um protótipo de barramento normalmente custaria cerca de £ 160 por iteração, com um prazo de entrega de três semanas. Por outro lado, imprimir um protótipo de barramento com o Metal X System em cobre puro custaria cerca de apenas £ 45, com um prazo de entrega de apenas três dias.

Isso significa que o Metal X pode realizar 9 iterações no mesmo tempo que levaria para obter apenas uma única iteração por meio da fabricação tradicional, permitindo que os engenheiros testem projetos durante o tempo que, de outra forma, seria gasto esperando a chegada das peças.

Markforged Metal X não é a única tecnologia a oferecer a possibilidade de imprimir cobre, mas a empresa afirma ser a única que permite imprimir cobre puro, necessário para a fabricação de barramentos, já que outras ligas de cobre não teriam o mesmo desempenho .

A capacidade de produzir protótipos impressos em 3D é extremamente valiosa, com a fabricação rápida tendo um efeito revolucionário no fluxo de trabalho, liberando largura de banda valiosa do maquinista e reduzindo os custos associados ao uso de serviços de terceiros para obter protótipos em mãos.

Além dos barramentos, o cobre puro impresso em 3D também está sendo usado para aplicações EV, como dissipadores de calor, trocadores e placas frias.

Habilidades de prototipagem mais rápidas são um grande impulso para os ciclos de design, possibilitando níveis mais altos de otimização em comparação com a fabricação tradicional.

Estas características são particularmente cruciais para aplicações onde otimizações de tempo e dinheiro são uma prioridade, e o desenvolvimento de VE é um dos setores onde essas pressões são mais sentidas.