續(xù)航315公里！蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院學(xué)生利用3D打印技術(shù)制造電動(dòng)自行車

2020年10月20日，南極熊獲悉，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的十名學(xué)生組成的團(tuán)隊(duì)，利用Sintratec 3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)并制造了一輛功能齊全的電動(dòng)摩托車原型。

據(jù)報(bào)道，這個(gè)項(xiàng)目（ETHEC）從概念到組裝僅用了一年時(shí)間。項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生Tobias Oesch解釋說："如果我們想解決氣候變化的問題，我們必須對(duì)我們的城市和郊區(qū)交通進(jìn)行大幅改進(jìn)。摩托車比普通汽車更高效，但我們的街道上幾乎看不到全電動(dòng)摩托車--這種情況必須改變。"

△Tobias Oesch和電動(dòng)摩托車，圖片來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院

未來是兩輪驅(qū)動(dòng)

如今很多后輪驅(qū)動(dòng)的摩托車，在行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)高達(dá)80%的能量輸出會(huì)流失（這個(gè)問題通常集中在前輪）。關(guān)于電動(dòng)車來說，由于中途充電不方便，導(dǎo)致續(xù)航里程大大縮短。

針對(duì)這個(gè)問題，團(tuán)隊(duì)很干脆地決定在前輪也集成一個(gè)電機(jī)，從而形成一個(gè)雙轂電機(jī)組件。第二臺(tái)電機(jī)可以作為額外的發(fā)電機(jī)，回收一些原本會(huì)流失到環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)和制動(dòng)能量，回收到系統(tǒng)中。即使使用較小的電池，也有可能延長車輛的行駛里程，達(dá)到315公里，并顯著提高其能源效率。

Oesch補(bǔ)充道："ETHEC項(xiàng)目主要是一個(gè)研究原型，讓我們研究這種能量回收方法，從而在未來改善電動(dòng)車 。"

△ 圖片來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院

3D打印拯救了我們

由于該摩托車是一個(gè)學(xué)生項(xiàng)目，預(yù)算和時(shí)間都很緊張。因此，對(duì)于許多復(fù)雜的零件，傳統(tǒng)的制造方法是不可能的，所以團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了3D打印工藝，如SLA和PBF。當(dāng)總部位于瑞士的3D打印機(jī)制造商Sintratec聞?dòng)嵑�，利用其S2 SLS系統(tǒng)贊助了項(xiàng)目的幾個(gè)部件，如顯示屏外殼和燃油加注器蓋板。

用PA12尼龍打印，這些增材制造的部件必須既耐用又輕便。Oesch解釋道："Sintratec的產(chǎn)品質(zhì)量異常精確，表面質(zhì)量非常好。這些零件必須足夠耐用，可以抵御天氣的影響，足夠堅(jiān)固，可以承受機(jī)械沖擊，同時(shí)也要堅(jiān)固耐用，使用時(shí)不會(huì)變形。"

學(xué)生們還表示，SLS工藝所賦予的設(shè)計(jì)自由度給他們留下了特別深刻的印象。一些零件被重新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還能將幾種功能合并到一個(gè)零件中，進(jìn)一步節(jié)省生產(chǎn)成本。目前，摩托車原型已經(jīng)組裝完成，并進(jìn)行了噴漆，ETH團(tuán)隊(duì)目前正在進(jìn)行最后的裝飾。

△3D打印的顯示屏外殼（右）和燃油加注器蓋板（左），圖片來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院

近年來，快速成型制造以越來越快的速度進(jìn)入汽車領(lǐng)域。汽車制造商Continental AG最近在其位于德國Karben的快速成型設(shè)計(jì)與制造（ADaM）能力中心安裝了一臺(tái)Stratasys Fortus 450mc FDM 3D打印機(jī)。用于制造符合ESD標(biāo)準(zhǔn)的部件，以防止車間靜電放電。

在其他方面，家喻戶曉的雪佛蘭最近宣布，賽車部門本賽季使用含有3D打印部件的車輛進(jìn)行了超過8萬英里的比賽。這些部件包括3D打印油箱、HVAC箱、水合系統(tǒng)和前燈組件。


編譯自：3dprintingindustry