Il 3D di VW

Dan Carney | 25 agosto 2023

I ricercatori dell'Innovation Hub della Volkswagen presso il Parco di ricerca dell'Università del Tennessee (UT) presso la Cherokee Farm di Knoxville, nel Tennessee, stanno utilizzando le risorse dell'università e del vicino Oak Ridge National Laboratory per realizzare una struttura composita leggera che potrebbe sostituire gli attuali veicoli elettrici in acciaio pesante alloggiamenti delle batterie.

La scatola contenente le batterie dei veicoli elettrici deve essere resistente per proteggere le celle all'interno dagli urti in caso di incidente, quindi l'acciaio è una scelta popolare per il suo materiale. Tuttavia, è pesante e i veicoli elettrici lottano con la massa in eccesso a causa del peso delle batterie stesse.

Questo è il motivo per cui Volkswagen sta sviluppando materiali compositi alternativi che sfruttano un design intelligente per fornire resistenza anziché fare affidamento su un materiale pesante per ottenere tale resistenza. Il problema è abbastanza difficile da spingere VW a fare affidamento sul cluster di calcolo ad alte prestazioni dell'UT per l'analisi dell'intelligenza artificiale della struttura necessaria.

Il risultato che hanno scoperto è una struttura modulare ripetitiva di minuscole forme piramidali. È stampato in 3D da resine liquide e produce una struttura che regge 30.000 volte il proprio peso. I test di durabilità hanno dimostrato che il materiale può creare telai di batterie che superano l’acciaio nell’assorbimento di energia fornendo allo stesso tempo una sostanziale riduzione della massa.

Tuttavia, la stampa 3D non è una soluzione praticabile per la produzione di tali parti, osserva Hendrik Mainka, capo dell’hub di Knoxville. “Qui utilizziamo la stampa 3D per i prototipi, ma non utilizzeremo la produzione additiva per la produzione in serie, ha spiegato.

La Volkswagen ID.4 EV utilizza un robusto telaio in acciaio inossidabile per proteggere il pacco batteria, a scapito del peso elevato del materiale.

È necessario utilizzare la stampa 3D per questi prototipi perché le forme create dall’intelligenza artificiale possono essere realizzate solo in questo modo, ha affermato Mainka. "La capacità di questo metodo è davvero impressionante", ha affermato. “Ci stiamo avvicinando alle proprietà dei materiali che ci aspettiamo”.

La prossima sfida per l’intelligenza artificiale sarà quella di sviluppare forme che preservino quanta più resistenza possibile e che possano essere prodotte in grandi volumi utilizzando tecniche convenzionali. "Ci auguriamo di trovare soluzioni per lo stampaggio a iniezione o a compressione", ha affermato Mainka. "Allora possiamo produrre in serie."

Probabilmente passeranno dai cinque ai sette anni prima che tali progetti possano raggiungere la produzione, prevede.

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