VTT tehnyt prototyypin sähkömoottorista, josta osa on 3D-tulostettu
Vuosittain järjestettävät Formnext- ja World PM -messut keräävät yhteen materiaalia lisäävän valmistuksen kansainväliset ammattilaiset.
VTT esitteli molemmilla messuilla prototyypin sähkömoottorista, jonka komponenteista osa on valmistettu 3D-tulostamalla. Vastaavia prototyyppejä ei ole aikaisemmin nähty messukäytössä.
Messuilla sähkömoottorin kuormaksi kiinnitettiin älyakseli, mutta moottoriin voidaan kiinnittää mikä tahansa muukin kuorma. Kuten protomoottori, myös kaapeleiden sellupohjainen materiaali ja älyakseli on kaikki kehitetty VTT:llä.
3D-tulostaminen edesauttaa uudenlaisten komponenttien kehittämistä ja testausta
Uudenlaiseen valmistustapaan liittyy useita etuja. Yksi niistä on se, ettei tulostusprosessissa synny juurikaan jätettä. Lisäksi uusien innovaatioiden testaaminen on muihin valmistusmenetelmiin verrattuna helppoa, sillä prototyyppien tulostus on nopeaa ja suhteellisen edullista.
Nopeampi kehitysprosessi lisää uusien teknologioiden ja innovaatioiden läpimurtoa, kun uusia ideoita voidaan joustavammin valmistaa ja tehdä erilaisia kokeiluja.
Tämän jälkeen levyt pakataan sydämiksi, hitsataan yhteen ja mahdollisesti lämpökäsitellään. 3D-tulostuksella työvaiheita voidaan vähentää.
3D-tulostamisen avulla voidaan valmistaa myös sellaisia moottoreita tai generaattoreita, joiden valmistaminen on aikaisemmin ollut teknisesti vaikeaa, ja siksi kaupallisesti kannattamatonta.
Valmistustapa on erityisen kiinnostava esimerkiksi sota-, ilmailu- ja avaruusteollisuudelle, joissa haetaan maksimaalista suorituskykyä ja luotettavuutta. Valmistusteknologian kehittyessä myös autoteollisuus, suuret sähkökonevalmistajat ja konepajat voivat hyötyä 3D-tulostamisesta.
VTT:n kehittämiä menetelmiä voidaan käyttää kaikkien ferromagneettisia osia hyödyntävien sovellusten valmistukseen sähkömoottoreista kuristimiin ja muuntajiin.
Sähkökoneet ovat vanha ja perinteinen tutkimusala, jota 3D-tulostaminen valmistusmenetelmänä uudistaa. VTT:llä tutkimus keskittyy erityisesti siihen, voisiko 3D-tulostus edesauttaa paperilla erittäin hyvien, mutta käytännössä vaikeasti toteutettavien sähkökoneiden valmistusta ja sitä kautta niiden yleistymistä.
Tutkimus kattaa koko valmistusketjun sähkökoneen suunnittelusta ja materiaalien valmistuksesta osien 3D-tulostukseen ja edelleen sähkökoneiden kokoonpanoon ja testaukseen.
VTT:n kymmenhenkinen tiimi on tutkinut ferromagneettisten kappaleiden 3D-tulostusta ja niiden hyödyntämistä sähkökoneissa vuodesta 2014 lähtien. Tutkimuksen tarkoitus on hahmottaa, millaisia menetelmiä 3D-tulostusta hyödyntävien moottorien valmistusprosessi vaatii.
Nyt tuotettu prototyyppi tuottaa valtavasti tietoa 3D-tulostamisen vaatimuksista, eduista ja mahdollisista haasteista. Tavoitteena on kehittää entistä vähähäviöisempiä 3D-tulostettuja osia sekä tehokkaampia sähkömoottoreita.
Yhä enemmän autonosia tulostetaan 3D-tulostuksen avulla
Konttiin sijoitettu ”varaosatehdas” tulostaa alkuperäisosia Daimlerin linja-autoihin
Varaosien hinnat voi pudota puoleen 3D-tulostuksen avulla