폭스바겐의 3D

Jun 22, 2024

댄 카니 | 2023년 8월 25일

테네시 녹스빌의 체로키 농장에 있는 테네시 대학교 연구(UT) 공원에 있는 폭스바겐 혁신 허브의 연구원들은 오늘날의 무거운 강철 EV를 대체할 수 있는 경량 복합 구조를 추구하기 위해 대학과 인근 오크리지 국립 연구소의 자원을 적용하고 있습니다. 배터리 하우징.

EV 배터리가 담긴 상자는 충돌 시 내부 셀을 충격으로부터 보호하기 위해 견고해야 하므로 강철이 재료로 널리 선택됩니다. 하지만 무게가 무거우며, 배터리 자체의 무게로 인해 EV는 과도한 질량에 어려움을 겪습니다.

이것이 바로 폭스바겐이 강도를 위해 무거운 소재에 의존하는 대신 영리한 디자인을 활용하여 강도를 제공하는 대체 복합 재료를 개발하는 이유입니다. 문제는 VW가 필요한 구조에 대한 AI 분석을 위해 UT의 고성능 컴퓨팅 클러스터에 의존할 만큼 충분히 어렵습니다.

그들이 발견한 결과는 작은 피라미드 모양의 모듈식 반복 구조입니다. 액체 수지로 3D 프린팅되어 자체 무게의 30,000배에 달하는 구조물을 생산합니다. 내구성 테스트에 따르면 이 소재는 상당한 질량 감소를 제공하면서 에너지 흡수 측면에서 강철을 능가하는 배터리 프레임을 만들 수 있는 것으로 나타났습니다.

그러나 3D 프린팅은 그러한 부품 생산을 위한 실행 가능한 솔루션이 아니라고 녹스빌 허브 책임자인 Hendrik Mainka는 말합니다. “우리는 여기서 프로토타입을 위해 3D 프린팅을 사용하고 있지만 대량 생산에는 적층 제조를 사용하지 않을 것입니다.”라고 그는 설명했습니다.

폭스바겐 ID.4 EV는 배터리 팩을 보호하기 위해 튼튼한 스테인리스 스틸 프레임을 사용하지만 소재의 무게가 무겁다는 단점이 있습니다.

AI가 만든 모양은 그런 방식으로만 만들 수 있기 때문에 이러한 프로토타입에는 3D 프린팅을 사용할 필요가 있다고 Mainka는 말했습니다. "이 방법의 기능은 정말 인상적입니다."라고 그는 말했습니다. "우리가 기대하는 재료 특성에 더 가까워졌습니다."

AI의 다음 과제는 기존 기술을 사용하여 대량으로 제조할 수 있고 가능한 한 많은 강도를 유지하는 형상을 개발하는 것입니다. Mainka는 “사출 성형이나 압축 성형을 위한 솔루션을 찾길 바랍니다.”라고 말했습니다. “그렇다면 대량 생산을 할 수 있겠네요.”

그러한 디자인이 생산되기까지 아마도 5~7년이 걸릴 것이라고 그는 예측합니다.

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