Pembuat mobil Tesla dapat menggunakan paduan baja cetak 3D baru untuk membangun mobil listrik di masa depan.
Dari semua pembuat mobil, Tesla tampaknya menjadi yang paling inovatif. Untuk mengurangi biaya dan meningkatkan output pabrik, perusahaan telah melakukan banyak upaya untuk menyederhanakan proses manufaktur.
Salah satu dari banyak inovasi manufaktur mereka adalah penggunaan apa yang dikenal sebagai "Giga press". Ini adalah mesin pengecoran besar. Idenya adalah untuk melemparkan beberapa bagian yang sangat besar daripada membuat lusinan atau ratusan bagian yang lebih kecil dan kemudian merakitnya. Konsep ini secara signifikan mengurangi tenaga kerja yang dibutuhkan untuk membangun kendaraan karena banyak bagian yang dihilangkan. Ini juga menyederhanakan perawatan, mengurangi upaya manajemen suku cadang, dan meningkatkan keandalan kendaraan.
Dengan semua manfaat ini, orang mungkin bertanya-tanya mengapa pembuat mobil tidak melakukan ini lebih awal.
Ada alasannya: pendinginan. Ketika logam cair yang sangat panas memasuki mesin pengecoran dan membentuk bentuk yang diinginkan, itu perlu didinginkan, yang membutuhkan waktu. Ini biasanya tidak menjadi masalah karena bagian-bagian kecil memiliki rasio area volume-ke-permukaan yang rendah dan cepat dingin. Namun, jika Anda memperbesar bagian tersebut, rasionya berubah dan bagian tersebut membutuhkan waktu lebih lama untuk didinginkan. Jika tidak cukup didinginkan, mereka berubah bentuk saat ditarik keluar dari mesin pengecoran. Namun, jika suku cadang tetap berada di mesin lebih lama, hasilnya jauh lebih rendah dan prosesnya menjadi tidak ekonomis. Oleh karena itu, casting sebelumnya disediakan untuk bagian yang lebih kecil.
Metode gigacasting terdiri dari pendinginan bagian secara aktif secepat mungkin. Ini dicapai dengan memasukkan saluran pendingin ke dalam cetakan. Saluran ini memberikan cairan pendingin yang meningkatkan laju pendinginan bagian, sehingga meningkatkan throughput bagian melalui GigaPress. Bentuk seperti itu hanya dapat dibuat menggunakan teknologi pencetakan 3D. Proses pencetakan utama adalah bahwa saluran kompleks yang tertanam di jalur permukaan cetakan dapat dengan mudah digambar dalam CAD dan direproduksi dengan printer 3D logam
Namun, ada masalah tambahan: cetakan itu sendiri harus dibuat dari baja perkakas yang sangat keras untuk menahan penggunaan berulang. Oleh karena itu, baja perkakas khusus dikembangkan secara khusus untuk tujuan ini.
Logam baru ini dikembangkan menggunakan simulasi bahan canggih dan metode prediksi yang disebut "CALPHAD," menurut laporan MIT. "Tim berangkat untuk merancang logam baru menggunakan CALPHAD, metode untuk menghitung sifat material. Menggunakan model material termodinamika, tim dapat memprediksi bagaimana material baru akan berperilaku dalam kondisi yang berbeda," jelas MIT.
"Itu sangat sukses," jelas peneliti Florian Hengsbach. "Kami telah merancang baja perkakas yang sangat menjanjikan dengan sifat yang sangat baik dalam hal konduktivitas termal, kekerasan, dan ketangguhan yang benar-benar dapat dicetak."
Ringkasan: Perkembangan teknologi pencetakan 3D untuk industri otomotif untuk menyederhanakan proses manufaktur, mengurangi biaya dan meningkatkan produksi.