전기 자동차 생산의 적층 제조 애플리케이션

전기 자동차(EV)의 인기는 내연 기관과 니켈 수소 배터리의 조합으로 구동되는 하이브리드 자동차인 Toyota Prius에서 시작되었습니다. Prius의 도입 이후 많은 하이브리드 및 배터리 전기 자동차(BEV)가 시장에 진입했으며 전기 자동차의 채택은 매년 계속 증가하고 있습니다. 2020년에 310만 대의 EV가 판매되었으며 2021년 11월에만 721,000대 이상의 플러그인 차량이 판매되어 월간 판매 기록을 세우고 EV에 대한 관심이 증가하고 있음을 나타냅니다. 그러나 이러한 추세가 둔화될 조짐은 없습니다.

제너럴 모터스는 내연 기관(ICE) 차량으로 알려진 가스 구동 자동차를 단계적으로 폐지할 계획이며 2035년까지 전체 차량이 탄소 배출 제로 차량으로 구성될 것이라고 약속했습니다. 마찬가지로 바이든 대통령은 정부 차량을 다음 차량으로 교체할 것이라고 발표했습니다. EV는 총 645,000대 이상이며 2030년에 판매되는 모든 신차의 절반을 전기차로 만드는 것을 목표로 행정 명령을 발표했습니다. 또한 Bloomberg Markets는 2040년까지 전 세계 자동차 판매의 3분의 2 이상이 전기차가 될 것으로 예측하고 Edison Electric은 2030년까지 EV 판매가 연간 350만 대를 넘어설 것으로 예상합니다.

자동차 산업의 미래가 전기라는 것은 분명한 사실이며, 이제 기업들이 EV 개발에 착수해야 할 때입니다. 자동차 생산 시장을 따라잡는 것은 까다로울 수 있지만 적층 제조를 사용하면 프로세스를 단순화하고 점점 더 전기가 흐르는 세계에 진입함에 따라 자동차 OEM(Original Equipment Manufacturer)이 번창하는 데 도움이 될 수 있습니다.

전통적인 제조 방법과 비교하여 적층 제조는 부품을 더 가볍게 만들고 맞춤화를 증가시키는 동시에 두드러진 생산 장애물이었던 공급망 제한을 피할 수 있습니다. 상대적으로 적은 생산량과 증가하고 있지만 불확실한 수요로 인해 EV 제조업체와 공급업체는 적층 제조가 제공하는 유연성, 속도 및 경제성의 이점을 누릴 수 있습니다.

전기 자동차에서 적층 제조의 이점

적층 제조는 EV 산업에 몇 가지 이점을 제공합니다. EV 생산 주기에 적층 제조를 포함하면 다음을 수행할 수 있습니다.

복잡한 부품 설계, 무게 감소, 배터리 수명 연장

자동차 산업은 경량화 옵션을 추구하는 데 수년을 보냈습니다. 경량화는 연비 향상을 의미하기 때문입니다. EV에서 부품이 가벼워지면 배터리 수명이 길어지므로 제조업체는 품질이나 안전성을 희생하지 않으면서 자동차를 더 가볍게 만드는 방법을 찾기 위해 분주하게 움직이고 있습니다.

적층 제조에 들어갑니다. 3D 프린팅을 통해 엔지니어는 기존 제조 기술보다 적은 재료를 사용하여 복잡하고 유기적인 형상을 만들 수 있을 뿐만 아니라 조립이 거의 필요하지 않은 단일 구성 요소로 여러 부품을 통합할 수 있습니다. 결과 제품은 장착되거나 용접된 부품보다 가벼운 경우가 많으며 많은 응용 분야에서 강도 면에서 전통적으로 제조된 부품과 일치할 수 있습니다. 복잡한 부품을 생성하는 Additive의 기능은 배터리 공간을 최대화하는 데도 도움이 됩니다. 디자이너는 벽이 더 얇은 케이스를 복잡하고 쌓을 수 있는 모양으로 제작할 수 있기 때문입니다.

다양한 재료를 사용하고 더 나은 열 성능을 얻습니다.

3D 프린팅은 호환 가능한 재료의 선택이 제한적이라는 평판을 얻었지만 사용 가능한 옵션의 수는 지난 몇 년 동안 크게 증가했습니다. 이제 자동차 사양을 충족하고 차량 중량을 줄이는 데 도움이 될 수 있는 제품이 많이 있습니다. 예를 들어, 일부 재료는 유리 섬유 강화 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)에 비해 20% 무게 감소를 제공합니다. 기존 옵션이 요구 사항을 충족하지 않는 경우 특정 기계적 특성을 얻기 위해 맞춤형 3D 프린팅 재료를 공식화할 수도 있습니다.

또한 3D 프린팅과 호환되는 많은 재료는 기존 제조 재료보다 열 성능이 더 우수하여 EV 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다. 결국 EV 배터리는 온화한 온도에서 보관하는 것이 가장 좋습니다. 50°F는 보관에 가장 적합하고 77°F는 충전 및 운전에 이상적입니다. 그러나 금속 부품을 사용할 때는 이러한 온도를 유지하기가 까다로울 수 있습니다. 반면에 3D 인쇄된 케이스와 열교환기는 엔지니어에게 배터리 온도를 더 잘 조절하는 데 도움이 되는 더 많은 재료 옵션을 제공합니다.

비용 효율적으로 소량 생산 실행

사출 성형은 대량 생산 실행에 이상적이지만 툴링 생성 비용으로 인해 소량 실행을 실행할 때는 비용이 많이 들고 비실용적일 수 있습니다. EV에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있지만 여전히 기존 ICE 차량의 시장 규모에 근접하지 않으므로 소량의 적층 제조의 비용 효율성은 기업이 합리적인 부품당 비용으로 필요한 구성 요소를 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. .

출시 시간 단축

적층 제조에는 도구가 필요하지 않으므로 제조 일정을 단축할 수 있습니다. 사출 성형 납품 시간과 비교하여 첨가제는 리드 타임을 최대 50%까지 단축하여 반복 프로세스 및 최종 생산 속도를 높입니다. 결과적으로 기업은 적층 제조를 사용하여 차량 개발 시간을 획기적으로 단축할 수 있습니다.

손쉬운 차량 맞춤 설정

도구가 없기 때문에 설계를 업데이트하고 사용자 지정 옵션을 더 쉽고 훨씬 저렴하게 제공할 수 있습니다. 적층 제조를 통해 고객은 비용이나 생산 시간을 크게 늘리지 않고도 배지에서 브래킷에 이르기까지 모든 것을 쉽게 사용자 정의할 수 있습니다.

공급망 축소 방지

전통적인 제조 방법을 따른다는 것은 종종 공급망 문제, 특히 최근의 글로벌 공급망 문제에 휘말리는 것을 의미합니다. 적층 제조를 사용하면 회사 또는 제조 파트너가 3D 프린터가 있는 곳이면 어디에서나 부품을 만들 수 있으므로 이러한 잠재적인 병목 현상 중 많은 부분을 건너뛸 수 있습니다. 전통적인 생산 및 배송 채널을 기다리는 대신 어디에서나 주문형 부품을 설계하고 인쇄할 수 있습니다.

EV 생산에서 적층 제조의 일반적인 적용

많은 산업에서 속도와 경제성으로 인해 프로토타입 제작에 적층 제조를 사용하며 EV 산업도 다르지 않습니다. 또한 회사는 적층 제조를 사용하여 제조 및 프로토타이핑 프로세스에 필요한 지그, 고정구 및 기타 도구를 비용 효율적으로 제작합니다.

최종 사용 부품과 관련하여 기업은 3D 프린팅 기술을 사용하여 배터리 상자에서 조명 베젤에 이르기까지 모든 것을 만듭니다. 인클로저, 트림, 클립, 배지, 브래킷은 물론 공기, 유체 및 와이어 라우팅을 3D 인쇄할 수 있습니다. 일부 회사에서는 충전 포트, 플러그 덮개, HVAC 기구학, 마운트 및 캡을 인쇄하고 있습니다.

3D 프린팅은 전기 커넥터와 관련하여 점점 더 대중화되고 있습니다. 전기 커넥터는 크기가 작고 극도의 정밀도가 필요하기 때문에 기존 플라스틱 사출 성형 비용이 증가할 수 있기 때문입니다. 미래에는 EV 배터리를 대규모로 3D 프린팅하는 것이 가능할 수도 있습니다.

Fast Radius로 EV 부품 제조

적층 제조는 EV 제조업체에게 많은 이점을 제공하며 이는 자동차 산업의 미래일 가능성이 높습니다. 그러나 기존 제조 기술에서 적층 제조로의 전환이 모든 조직에서 반드시 쉬운 일은 아닙니다.

숙련된 제조 파트너와의 협력이 필요한 이유입니다. Fast Radius는 적층 제조의 전문가입니다. 당사와 협력하면 3D 부품이 생산 준비가 되었는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 또한 온라인 도구를 사용하여 설계, 재료 및 생산 옵션을 탐색하거나 견적을 시작할 수도 있습니다. 시작할 준비가 되셨습니까? 부품 디자인을 업로드할 계정을 만들거나 지금 저희에게 연락하십시오!

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