Blog

Động cơ xe đua trong cuộc thi “FORMULA STUDENT” bằng máy in 3D kim loại SLM® đầu tiên trên thế giới.

Nhóm sinh viên Hungary SZEngine đã chế tạo động cơ  xe đua nhờ công nghệ in 3D kim loại SLM ® đầu tiên trên thế giới. Tất cả các bộ phận chính cho động cơ xi lanh 55 hp được chế tạo bởi máy in 3D kim loại SLM ® 280. Đây là một phần của dự án phối hợp cùng Trung tâm Chế tạo Motor (MAC) của Audi Hungaria tại Győr, Hungary.

SZEngine là một nhóm sinh viên chuyên thiết kế và chế tạo các dòng động cơ xe đua để tham gia cuộc thi “Formula Student”, cuộc thi quốc tế với sự tham gia của hàng loạt các dòng xe đua mà sinh viên nghiên cứu, chế tạo, và đưa chính xe họ nghiên cứu vào cuộc đua. SZEngine hiện đã hoàn thành xong động cơ, chế tạo hoàn toàn bằng công nghệ thiêu kết laze kim loại bằng máy SLM ® 280 tại Trung tâm Ch��� tạo Motor (MAC) của Audi Hungaria.

Hình 1: Györkös Szabolcs và Gyuris Attila đến từ SZEngine cùng với chiếc xe đua cho cuộc thi “Formula Student”.

Thiêu kết laze kim loại là một trong những công nghệ chủ yếu dùng để tạo nguyên mẫu chức năng cũng như chế tạo các chi tiết và linh kiện trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Công nghệ này cho phép khả năng tự do trong thiết kế chưa từng có, hơn nữa còn giúp tạo ra các chi tiết trọng lượng nhẹ. Đây là lợi thế rất lớn trong ngành công nghiệp ô tô. Dự án này thực hiện vào năm 2016 khi Zoltán Dudás, một chuyên gia trong ngành công nghiệp in 3D kim loại tại Audi Hungaria, được chỉ đạo để  thực hiện in một động cơ với đầy đủ tính năng cần thiết bằng hệ thống máy in SLM®280. Vào thời điểm đó, nhóm SZEngine đã thương thảo với MAC về sự hợp tác để chế tạo gia công phay động cơ, nhờ đó mà Dudás  đã quyết định kết hợp hai dự án này lại với nhau. Dudás cho phép sinh viên không chỉ gia công phay các chi tiết mà còn in 3D bằng máy SLM ® 280 dòng máy cỡ 280 x 280 x 365 mm3 với công nghệ đa chùm tia laze đã được cấp bằng sáng chế.

Hình 2: Nhóm nghiên cứu SZEngine chế tạo tất cả chín chi tiết cấu thành động cơ bằng máy in 3D kim loại SLM®280.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu với việc in 3D bộ định thời trong vỏ trục khuỷ. Chi tiết được thiết kế để gia công thông thường tuy nhiên có quá nhiều yêu cầu về dụng cụ hỗ trợ nên nhóm nghiên cứu đã quyết định thiết kế lại chi tiết này để phù hợp hơn với in 3D. Nhiệm vụ này được Dániel Kővári đảm nhiệm, anh là người thiết kế động cơ cho nhóm SZEngine tại thời điểm đó.

Để có thể coi nó là “động cơ in 3D”, nhóm nghiên cứu sau đó đã thiết kế lại tất cả các chi tiết động cơ chính. Tổng cộng tất cả là chín chi tiết động cơ bao gồm: hai nửa vỏ của trục khuỷa, xy lanh, đầu xi lanh và nắp đầu xi lanh, cũng như nắp cho li hợp, dây đai cam, bộ lọc dầu và bơm dầu.

Hình 3/4: Động cơ in 3D (bên trái) được chạy thử nghiệm trên băng thử nghiệm để kiểm tra (bên phải).

Sau khi chế tạo, các chi tiết được xử lý cơ học và đo kiểm tra tại Trung tâm Chế tạo Động cơ (MAC). Chúng đã được thử nghiệm riêng lẻ cũng như cả bộ động cơ trên băng thử nghiệm của đội SZEngine trước khi đưa vào lắp đặt trên xe chạy thử

Hình 5: Hình ảnh cho thấy sự gia tăng lực mô-men xoắn của động cơEV06 được in 3D so với động cơ ban đầu.

Dudás và SZEngine không phải là người duy nhất vui mừng với kết quả này. Ralf Frohwerk-giám đốc phát triển thị trường toàn cầu tại SLM Solutions cũng rất hài lòng với dự án đột phá này: “Càng ngày khách hàng của chúng tôi càng đặt niềm tin hơn nữa vào công nghệ SLM®. Dự án ấn tượng của SZEngine và Audi Hungaria tại Győr cho thấy rằng in 3D kim loại không chỉ dùng cho tạo nguyên mẫu chức năng mà còn có thể được sử dụng thành công cho sản xuất hàng loạt, đặc biệt là các chi tiết nhỏ. Kinh nghiệm của khách hàng trong thiết kế chi tiết in 3D cho thấy phương thức sản xuất bồi đắp có thể cho phép cải tiến cả về chức năng và hiệu suất.

Hình 6: Zoltán Dudás, chuyên gia in 3D kim loại tại Audi Hungaria, cùng với Michael Schroeder, Giám đốc kinh doanh khu vực tại SLM Solutions và Ralf Frohwerk, Giám đốc phát triển thị trường toàn cầu tại SLM Solutions đang cầm trên tay chi tiết được chế tạo bằng công nghệ SLM®.

 

TAGS :

Bình luận của bạn

Tin tức