Applications pour la fabrication additive dans la production de véhicules électriques

La popularité des véhicules électriques (VE) a commencé avec la Toyota Prius, un véhicule hybride propulsé par la combinaison d'un moteur à combustion interne et d'une batterie nickel-hydrure métallique. Depuis l'introduction de la Prius, de nombreux véhicules hybrides et électriques à batterie (BEV) sont entrés sur le marché, et l'adoption des véhicules électriques continue d'augmenter d'année en année. En 2020, 3,1 millions de véhicules électriques ont été vendus et rien qu'en novembre 2021, plus de 721 000 véhicules rechargeables ont été vendus, établissant un record de ventes mensuelles et signifiant un intérêt croissant pour les véhicules électriques - et il n'y a aucun signe de ralentissement de cette tendance.

General Motors prévoit d'éliminer progressivement les voitures à essence - c'est-à-dire les véhicules à moteur à combustion interne (ICE) - et s'engage à ce que l'ensemble de sa flotte soit composée de véhicules à zéro émission d'ici 2035. De même, le président Biden a annoncé que la flotte gouvernementale serait remplacée par EV, totalisant plus de 645 000 véhicules, et a publié un décret dans le but de rendre électrique la moitié de toutes les voitures neuves vendues en 2030. De plus, Bloomberg Markets prévoit que plus des deux tiers des ventes mondiales de voitures seront électriques d'ici 2040, tandis qu'Edison Electric estime que les ventes de véhicules électriques dépasseront les 3,5 millions par an d'ici 2030.

Il est clair que l'avenir de l'industrie automobile est électrique, et il est maintenant temps pour les entreprises de commencer à développer des véhicules électriques. Suivre le rythme du marché de la production automobile peut être délicat, mais l'utilisation de la fabrication additive peut simplifier le processus et aider les fabricants d'équipements d'origine (OEM) automobiles à prospérer alors que nous entrons dans un monde de plus en plus électrique.

Par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, la fabrication additive permet des composants plus légers et une personnalisation accrue, tout en évitant les restrictions de la chaîne d'approvisionnement qui ont été des obstacles importants à la production. Avec des volumes de production relativement faibles et une demande croissante mais incertaine, les fabricants et fournisseurs de véhicules électriques peuvent bénéficier de la flexibilité, de la rapidité et de l'abordabilité qu'offre la fabrication additive.

Avantages de la fabrication additive dans les véhicules électriques

La fabrication additive offre plusieurs avantages à ceux de l'industrie des véhicules électriques. En intégrant la fabrication additive dans le cycle de production des véhicules électriques, vous pouvez :

Concevez des pièces complexes, réduisez le poids et prolongez la durée de vie de la batterie

L'industrie automobile a passé des années à rechercher diverses options d'allègement, car moins de poids signifie une efficacité énergétique accrue. Dans les véhicules électriques, les pièces plus légères améliorent la durée de vie de la batterie. Les fabricants se sont donc efforcés de trouver des moyens d'alléger les véhicules sans sacrifier la qualité ou la sécurité.

Entrez dans la fabrication additive. Non seulement l'impression 3D permet aux ingénieurs de créer des géométries complexes et organiques en utilisant moins de matériaux que les techniques de fabrication conventionnelles, mais elle leur permet également de consolider plusieurs pièces en un seul composant qui nécessite peu ou pas d'assemblage. Le produit qui en résulte est souvent plus léger qu'une pièce montée ou soudée et, dans de nombreuses applications, peut égaler les pièces fabriquées de manière traditionnelle en termes de résistance. La capacité d'Additive à créer des pièces complexes peut également aider à maximiser l'espace de la batterie, car les concepteurs peuvent fabriquer des boîtiers avec des parois plus minces dans des formes complexes et empilables.

Utilisez une variété de matériaux et obtenez de meilleures performances thermiques

Alors que l'impression 3D a la réputation d'avoir une sélection limitée de matériaux compatibles, le nombre d'options disponibles a considérablement augmenté au cours des dernières années. Il y en a maintenant beaucoup qui répondent aux spécifications automobiles et peuvent aider à réduire le poids du véhicule. Par exemple, certains matériaux offrent une réduction de poids de 20 % par rapport au polytéréphtalate de butylène renforcé de fibres de verre (PBT). Vous pouvez même formuler des matériaux d'impression 3D personnalisés pour obtenir des propriétés mécaniques spécifiques si aucune option existante ne répond à vos besoins.

De plus, de nombreux matériaux compatibles avec l'impression 3D ont de meilleures capacités thermiques que les matériaux de fabrication traditionnels, ce qui peut aider à prolonger la durée de vie des batteries EV. Après tout, il est préférable de conserver les batteries EV à des températures douces - 50 ° F est le meilleur pour le stockage, tandis que 77 ° F est idéal pour la charge et la conduite - mais le maintien de ces températures peut être difficile lors de l'utilisation de composants métalliques. D'autre part, les boîtiers et les échangeurs de chaleur imprimés en 3D offrent aux ingénieurs plus d'options matérielles qui peuvent aider à mieux réguler les températures de la batterie.

Produire de manière rentable des cycles de production à faible volume

Bien que le moulage par injection soit idéal pour les cycles de production à volume élevé, il peut être coûteux et peu pratique lors de l'exécution de cycles à faible volume en raison du coût de création de l'outillage. La demande de véhicules électriques augmente rapidement, mais elle n'est toujours pas proche de la taille du marché des véhicules ICE traditionnels, de sorte que la rentabilité de la fabrication additive à faible volume peut aider les entreprises à fabriquer les composants dont elles ont besoin à un coût par pièce raisonnable. .

Réduisez votre délai de mise sur le marché

Étant donné que la fabrication additive ne nécessite pas d'outillage, vous pouvez accélérer votre calendrier de fabrication. Par rapport aux délais de livraison du moulage par injection, l'additif offre une réduction des délais allant jusqu'à 50 %, ce qui accélère le processus d'itération et la production finale. En conséquence, les entreprises peuvent réduire considérablement les délais de développement des véhicules en utilisant la fabrication additive.

Personnalisez facilement les véhicules

Le manque d'outils rend la mise à jour des conceptions et la fourniture d'options de personnalisation plus faciles et beaucoup moins coûteuses. Grâce à la fabrication additive, les clients peuvent facilement tout personnaliser, des badges aux supports, sans augmenter considérablement les coûts ou les délais de production.

Éviter les restrictions de la chaîne d'approvisionnement

Suivre les méthodes de fabrication traditionnelles signifie souvent être pris dans des problèmes de chaîne d'approvisionnement, en particulier avec les récents problèmes de chaîne d'approvisionnement mondiale. La fabrication additive permet aux entreprises d'éviter bon nombre de ces goulots d'étranglement potentiels, car les entreprises peuvent fabriquer des pièces partout où elles ou leurs partenaires de fabrication disposent d'imprimantes 3D. Au lieu d'attendre les canaux de production et d'expédition traditionnels, ils peuvent concevoir et imprimer des pièces à la demande depuis n'importe où.

Applications courantes de la fabrication additive dans la production de véhicules électriques

De nombreuses industries utilisent la fabrication additive dans le prototypage en raison de sa rapidité et de son prix abordable, et l'industrie des véhicules électriques n'est pas différente. De plus, les entreprises utilisent la fabrication additive pour créer de manière rentable des gabarits, des montages et d'autres outils nécessaires aux processus de fabrication et de prototypage.

En ce qui concerne les pièces d'utilisation finale, les entreprises utilisent la technologie d'impression 3D pour tout créer, des boîtiers de batterie aux cadres d'éclairage. Les boîtiers, les garnitures, les clips, les badges, les supports, ainsi que l'acheminement de l'air, des fluides et des câbles peuvent être imprimés en 3D. Certaines entreprises impriment des ports de charge, des couvercles de prises, des cinématiques HVAC, des supports et des capuchons.

L'impression 3D est de plus en plus populaire lorsqu'il s'agit de connecteurs électriques, car ils sont souvent petits et nécessitent une précision extrême, ce qui peut augmenter le coût du moulage par injection de plastique traditionnel. À l'avenir, il sera peut-être même possible d'imprimer en 3D des batteries de véhicules électriques à grande échelle.

Fabriquer des composants EV avec Fast Radius

La fabrication additive offre aux fabricants de véhicules électriques de nombreux avantages, et c'est probablement l'avenir de l'industrie automobile. Cependant, passer des techniques de fabrication traditionnelles à la fabrication additive ne sera pas nécessairement facile pour toutes les organisations.

C'est là qu'intervient la collaboration avec un partenaire de fabrication expérimenté. Chez Fast Radius, nous sommes experts en fabrication additive. Lorsque vous travaillez avec nous, nous vous aidons à nous assurer que vos pièces 3D sont prêtes pour la production. Vous pouvez également utiliser nos outils en ligne pour explorer les options de conception, de matériaux et de production ou commencer un devis. Prêt à commencer? Créez un compte pour télécharger vos conceptions de pièces ou contactez-nous dès aujourd'hui !

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