Elektryczna auto-rewolucja wspomagana przez druk 3D

0

W 2018 r. na całym świecie wyprodukowano około 95,6 miliona aut. Coraz więcej z nich to samochody energooszczędne i przyjazne dla środowiska, których rekordową liczbę na światowy rynek w drugim kwartale 2019 roku dostarczyła amerykańska Tesla. W ich tworzeniu pomagają często nowe technologie, w tym stosowany choćby w polskich fabrykach Opla druk 3D. Pozwala produkować odpowiednio lekkie i wytrzymałe części, stanowiące podstawę między innymi aut elektrycznych. Wkład w tak rozumiany rozwój motoryzacji mają też polscy studenci. Z elementów wydrukowanych w 3D składa się również najnowszy, elektryczny bolid AGH Racing – RTE 2.0 „LEM”, zaprezentowany światu 11 lipca 2019 roku.

Nie ma już chyba dziś producenta samochodów, który nie posiadałby w swojej ofercie elektryka lub nie planował go w najbliższej przyszłości wprowadzić. To sprawia, że i na polskich drogach coraz więcej jest tego typu aut. Jak podaje firma Exact Systems, w pierwszym kwartale 2019 roku zarejestrowano w Polsce 620 samochodów elektrycznych, czyli aż o 79,7 procenta więcej niż w analogicznym okresie ubiegłego roku. Wpływ na to może mieć między innymi polski plan rozwoju sektora elektromobilności uwzględniony w Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju. Zakłada ona, że do 2025 r. w naszym kraju ma być już 1 mln pojazdów elektrycznych. Czy tak się stanie? Polskie firmy już podejmują odpowiednie kroki w tym kierunku. Spółka ElectroMobility Poland kilka tygodni temu zapowiedziała, że na przełomie 2022 i 2023 roku Polska rozpocznie masową produkcję samochodów elektrycznych.

Auta elektryczne (prawie) z drukarki 3D

Tak czy inaczej, wolumen sprzedaży aut elektrycznych w Polsce pozwala nam zająć dopiero czternaste miejsce w Unii Europejskiej. Rośnie jednak polski wkład w rozwój tej gałęzi motoryzacji. Rodzime firmy coraz częściej wprowadzają na rynek nowinki technologiczne wspierające produkcję elektryków, między innymi rozwiązania z zakresu druku 3D. Co ciekawe, technologia wytwarzania addytywnego nie służy już w światowej motoryzacji tylko do prototypowania i produkcji części, ale również do budowy prawie całych samochodów. Prawie, ponieważ druk 3D został zastosowany w nich w naprawdę dużej skali. Mowa tu o drukowaniu m.in. karoserii w samochodzie Urbee, wydruku z włókna węglowego karoserii czy deski rozdzielczej w aucie Strati czy całego podwozia w modelu Blade.

– Druk 3D ma wielką moc i pozwala osiągać efekty, które byłyby niemożliwe przy użyciu tradycyjnych metod produkcji. Wytwarzane w technologii FDM komponenty samochodowe są lżejsze, a to wpływa na zmniejszenie masy pojazdu, poprawę osiągów i mniejsze zużycie energii – mówi Mateusz Sidorowicz, dyrektor marketingu, 3DGence.

Technologię addytywną przy produkcji elektryków poważnie traktują również Chiny, które w ubiegłym roku wyprodukowały ponad połowę sprzedanych na całym świecie samochodów elektrycznych. W planach mają budowę fabryki (firmy We Solutions oraz Shanghai Alliance Investment), która w skali roku będzie produkować 10 tysięcy aut elektrycznych z drukowanymi nadwoziami. W 2019 zrealizowany ma również zostać projekt LSEV, który zakłada, że do sprzedaży trafi pierwszy miejski samochód elektryczny w większość wydrukowany w 3D z użyciem trzech rodzajów tworzyw: wzbogaconego nylonu, poliaktydu (polikwasu mlekowego) i tworzywa gumopodobnego.

Czytaj również:  Ogniwa wodorowe mogą zrewolucjonizować transport. Wyposażone w nie autobusy i pociągi od niedawna wożą pasażerów

Studenci polskich uczelni technicznych na start

Mimo iż nadal mało Polaków kupuje auta elektryczne – ich sprzedaż stanowi zaledwie niecałe 0,45 procenta całkowitej sprzedaży nowych aut osobowych w kraju – wielu z nich interesuje się rozwojem tego rynku. Firmy wiedzą, że na popularyzację elektryków wpłynąć mogą (oprócz oczywistych dla wszystkich państwowych dotacji) zmiany technologiczne. To one doprowadzą do tego, że zasięg aut elektrycznych oraz ich cena zaczną być akceptowalne przez dzisiejszych użytkowników samochodów spalinowych.
Nad rozwiązaniami, które są w stanie zmienić proces produkcji aut elektrycznych, pracują intensywnie studenci polskich uczelni technicznych. Młodzi specjaliści zrzeszeni w organizacji AGH Racing, prężnie działającej od lat przy Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, 11 lipca 2019 roku zaprezentowali swój elektryczny bolid RTE 2.0 „LEM”. W budowie tego nowoczesnego pojazdu wspierała ich profesjonalna drukarka 3D firmy 3DGence.

– Do konstrukcji bolidu zastosowano najnowsze rozwiązania techniczne dostępne na rynku, w tym druk 3D, m.in. obudowa na pakiety baterii akumulatora została wydrukowana z niepalnego materiału na urządzeniu 3DGence INDUSTRY F340. Dodatkowo wykorzystanie tej drukarki 3D umożliwiło nam stworzenie też innych niezbędnych części i modeli, w tym m.in. form na elementy aerodynamiczne, dzięki czemu mogliśmy samodzielnie wykonać potrzebne komponenty do bolidu – mówi Gaweł Bartosik, Project Manager, AGH Racing.
Bolid elektryczny AGH Racing – RTE 2.0 „LEM” jest szóstą maszyną zaprojektowaną przez zespół AGH, ale drugą z napędem elektrycznym. W porównaniu z ubiegłoroczną konstrukcją układ elektroniczny wzbogacił się także o czujniki temperatury opon i tarcz hamulcowych. Na drukarce 3D wydrukowano również prototyp zwrotnicy koła bolidu spalinowego.

– Prototyp nowego modelu zwrotnicy zaprezentowaliśmy sędziom na międzynarodowych zawodach FSAE Michigan. Wykorzystanie 3DGence INDUSTRY F340 umożliwiło nam przetestowanie autorskiej konstrukcji bardzo niskim kosztem i w przeciągu zaledwie dwóch dni – tłumaczy Konrad Pajdzik, Marketing Team Leader, AGH Racing.

Zwrotnica została wydrukowana z materiału modelowego ABS i rozpuszczalnego materiału podporowego ESM-10. Wydruk 3D pomógł zweryfikować założenia projektu i uniknąć kosztownych poprawek w innej technologii (druk SLS to koszt nawet 20 000€).

Dwa kółka, trzy wymiary

Druk 3D wspiera rozwój nie tylko rynku samochodów elektrycznych. Dużo w tym zakresie dzieje się w branży motocyklowej. W tym roku w Polsce powstał pierwszy model motocykla z drukarki 3D, który na ulice ma trafić już niebawem. Intensywnie nad motocyklami elektrycznymi pracują też studenci ze Studenckiego Koła Naukowego POLSL Racing Politechniki Śląskiej. W trakcie projektowania motocykla elektrycznego do konkurencji w zawodach Wrocław SmartMoto Challenge postawili nie tylko na aspekty techniczne pojazdu, ale i na jego wygląd. Stworzyli nowoczesną koncepcję wizualną, która spełnia wymagania współczesnego designu. I wybrali technologię druku 3D do zrealizowania tego projektu.
Elektromobilność to przyszłość motoryzacji. Podobnie jak technologia druku 3D. Połączenie w produkcji nowoczesnych, ekologicznych i tańszych w eksploatacji samochodów tych dwóch trendów wydaje się naturalną koleją rzeczy, która sprawi, że szybciej, niż nam się dziś wydaje, przesiądziemy się z aut spalinowych do elektrycznych.