3D da VW

Dan Carney | 25 de agosto de 2023

Pesquisadores do Centro de Inovação da Volkswagen no Parque de Pesquisa da Universidade do Tennessee (UT) em Cherokee Farm em Knoxville, Tennessee, estão aplicando os recursos da universidade e do vizinho Laboratório Nacional de Oak Ridge para buscar uma estrutura composta leve que possa substituir o atual EV de aço pesado caixas de bateria.

A caixa que contém as baterias EV precisa ser forte para proteger as células internas contra impactos em caso de colisão, por isso o aço é uma escolha popular para seu material. No entanto, é pesado e os EVs lutam com o excesso de massa devido ao peso das próprias baterias.

É por isso que a Volkswagen está a desenvolver materiais compósitos alternativos que utilizam um design inteligente para proporcionar resistência, em vez de depender de um material pesado para essa resistência. O problema é tão difícil que a VW depende do cluster de computação de alto desempenho da UT para a análise de IA da estrutura necessária.

O resultado que descobriram é uma estrutura modular repetitiva de pequenas formas piramidais. É impresso em 3D a partir de resinas líquidas e produz uma estrutura que suporta 30 mil vezes o seu próprio peso. Testes de durabilidade mostraram que o material pode criar estruturas de bateria que excedem o aço na absorção de energia, ao mesmo tempo que proporciona uma redução substancial de massa.

No entanto, a impressão 3D não é uma solução viável para a produção de tais peças, observa Hendrik Mainka, chefe do centro de Knoxville. “Estamos usando impressão 3D aqui para protótipos, mas não usaremos manufatura aditiva para produção em massa”, explicou.

O Volkswagen ID.4 EV emprega uma forte estrutura de aço inoxidável para proteger sua bateria, com a penalidade do alto peso do material.

É necessário usar impressão 3D para esses protótipos porque as formas criadas pela IA só podem ser feitas dessa forma, disse Mainka. “É realmente impressionante a capacidade deste método”, disse ele. “Aproximando-nos das propriedades do material que esperamos.”

O próximo desafio para a IA será desenvolver formas que preservem o máximo de resistência possível e que possam ser fabricadas em grandes volumes usando técnicas convencionais. “Esperamos encontrar soluções para moldagem por injeção ou moldagem por compressão”, disse Mainka. “Então poderemos fazer produção em volume.”

Provavelmente levará entre cinco e sete anos até que tais projetos possam chegar à produção, prevê ele.

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