Aktif aerodinamikler, fonksiyonel entegrasyon ve çekici bir tasarım - 3D baskı ile çok amaçlı optimizasyon

• Neye ihtiyaç vardı: Aktif arka kanat sistemi
• Üretim süreci: SLS tozu ile seçici lazer sinterleme
• Gereksinimler: Karmaşık bileşen, düşük sürtünme katsayısı, düşük ağırlık, daha az tasarım süresi ve maliyeti
• Malzeme: iglidur® i3
• Endüstri Otomotiv endüstrisi
• İşbirliği sayesinde başarı: Yüksek zaman tasarrufu, düşük maliyet, son derece karmaşık bileşen yapısının tek parça halinde üretilebilmesi

Bir bakışta uygulama:
OptiAMix araştırma projesinin "WING3D" konsepti, 3D baskı yoluyla aktif aerodinamik sağlayan bir arka kanat sistemidir. Diğer şeylerin yanı sıra, geleneksel yöntemlerle üretilen arka kanatlar, montajlarına hidrolik bir sistem entegre etme seçeneği sunmuyordu. Alüminyum ve tribolojik olarak optimize edilmiş iglidur® plastik gibi farklı malzemelerin etkileşimi, sisteme arka kanadın ayarlanmasında yenilikçi bir çalışma şekli sunarken aynı zamanda aşınma direncini de artırıyor.

EDAG Grubu'nun igus® GmbH ile yürüttüğü OptiAMix araştırma projesi, duruma bağlı olarak konumunu otomobilin sürüş dinamiklerine uyarlayan ayarlanabilir bir arka spoyler üretmeyi amaçlıyordu. Arka spoylerin aktif olarak ayarlanabilmesi için bileşenlerin aşınmaya dayanıklı ve düşük sürtünme katsayısına sahip olması gerekiyordu. Aynı zamanda tasarımında entegre hidrolikler için yeterli alan sunan sağlam bir malzeme gerekliydi. Geleneksel üretim süreçlerini kullanarak, bunun için gerekli olan son derece karmaşık hafif bileşenleri gerçekleştirmek neredeyse imkansızdı, çünkü bu bileşenlerin planlanması ve üretimi çok zaman alıcı ve maliyetliydi.

3D baskı ile her bir bileşeni hem tamamen işlevsel hem de görsel olarak çekici olacak şekilde tasarlamak ve basmak mümkündür. Aynı zamanda, hafif bileşenlerin özelleştirilmiş baskısına olanak tanıyan çok çeşitli malzemeler kullanılabilir. Tribolojik olarak optimize edilmiş bir igus® plastiği olan iglidur® i3'ten 3D baskılı kaymalı yataklar kullanılarak, arka kanat sistemi normal bir plastiğe göre önemli ölçüde daha az sürtünmeyle ve bakım gerektirmeden çalıştırılabilir. Lazer sinterleme için geleneksel malzemelerle karşılaştırıldığında, yüksek performanslı polimer 30 kata kadar daha iyi aşınma direncine sahiptir ve arka kanadı ayarlamak için mükemmel bir malzemedir. Frezeleme veya enjeksiyon kalıplama gibi üretim süreçlerinin aksine, bileşenin karmaşık iç alanları 3D baskı kullanılarak tek bir parça halinde hızlı ve kolay bir şekilde uygulanabilir.

Arka kanat sistemi için 3D baskılı kaymalı yataklar kullanıldı. Sürecin en büyük avantajı, geleneksel üretim süreçleri kullanılarak bu kadar kolay gerçekleştirilemeyen son derece karmaşık bileşenlerin hızlı bir şekilde basılmasıdır. Özel şekil ve karmaşık iç kısım, eklemeli üretim kullanılarak tek parça halinde üretilebiliyor. Bu da maliyetleri düşürüyor ve verimli bir üretim sağlıyor. Özellikle aktif arka kanat sisteminde, düşük sürtünmeli ayarlama sağlamak önemlidir. Köln'deki igus® GmbH'de, özel olarak geliştirilen iglidur® i3 plastik, hem aşınmaya dayanıklı hem de düşük sürtünmeli kaymalı yataklar üretmek için 3D baskıda işleniyor. Kendinden yağlamalı bileşenler aynı zamanda bakım gerektirmez ve bu nedenle aktif olarak ayarlanabilen arka kanat için idealdir.

Arka kanat için entegre hidroliğe sahip biyonik bir alüminyum tutucu üretilmiştir. Bu, hücum açısının sürekli olarak 6° ila 42° arasında ayarlanmasını sağlayan 90 bar'a kadar yağ basıncı kullanan bir pistonun hareketi ile gerçekleştirilir. Kanadın konumunu veya açısını belirleyen sensör için brakete yerleştirilmiş bir elektrik kablosu yardımıyla, sürüş durumuna aktif olarak uyum sağlar. Tutucuya entegre bir LED fren lambası ile desteklenen bir frenleme işlevi de sağlanmıştır. Ayrıca sürtünmeyi azaltmak için 3D baskılı kaymalı yataklar kullanılmıştır. Katmanlı üretim kullanılarak oluşturulan tüm bileşenler, işlev veya görsel estetikten ödün vermek zorunda kalmadan ilgili diğer bileşenlere tam olarak uyarlanmıştır - 3D baskı yoluyla yeni bir tasarım seviyesine yükseltilen gerçek bir biçim ve işlev etkileşimi.

iglidur® i3 malzemesi lazer sinterleme için özel olarak geliştirilmiştir ve geleneksel SLS malzemelerine göre 30 kata kadar daha iyi aşınma direncine sahiptir. Plastiğe entegre edilen ince yağlayıcılar, bileşenlerin kayma özelliklerini optimize eder ve bu da çok çeşitli uygulamalarda özellikle yüksek bir hizmet ömrü vaat eder. iglidur® i3 ile aktif sistem, biçim ve işlevi birleştirmek için mükemmel yüksek performanslı polimeri bulmuştur. Katkı işleminden elde edilen kendinden yağlamalı bileşenler, arka kanadın yatak noktalarında düşük sürtünme ve bakım gerektirmeyen ayarlama sağlar. Bu da sistem için bu noktada diğer plastiklerle mümkün olmayacak uzun bir hizmet ömrü sağlıyor.