Le modèle 3D de VW

Dan Carney | 25 août 2023

Des chercheurs du pôle d'innovation de Volkswagen du parc de recherche (UT) de l'Université du Tennessee à Cherokee Farm à Knoxville, Tennessee, utilisent les ressources de l'université et du laboratoire national d'Oak Ridge situé à proximité pour rechercher une structure composite légère qui pourrait remplacer le véhicule électrique lourd en acier d'aujourd'hui. boîtiers de batterie.

La boîte contenant les batteries EV doit être solide pour protéger les cellules à l’intérieur des chocs en cas d’accident, c’est pourquoi l’acier est un choix populaire pour leur matériau. Cependant, il est lourd et les véhicules électriques ont du mal à supporter un excès de masse en raison du poids des batteries elles-mêmes.

C'est pourquoi Volkswagen développe des matériaux composites alternatifs qui exploitent une conception intelligente pour offrir une résistance plutôt que de compter sur un matériau lourd pour cette résistance. Le problème est suffisamment complexe pour que VW s'appuie sur le cluster de calcul hautes performances de l'UT pour son analyse IA de la structure nécessaire.

Le résultat qu’ils ont découvert est une structure modulaire répétitive composée de minuscules formes pyramidales. Il est imprimé en 3D à partir de résines liquides et produit une structure qui supporte 30 000 fois son propre poids. Les tests de durabilité ont montré que le matériau peut créer des cadres de batterie qui dépassent l'acier en termes d'absorption d'énergie tout en offrant une réduction de masse substantielle.

Cependant, l'impression 3D n'est pas une solution viable pour la production de telles pièces, note Hendrik Mainka, responsable du hub de Knoxville. « Nous utilisons ici l’impression 3D pour les prototypes, mais nous n’utiliserons pas la fabrication additive pour la fabrication en série, a-t-il expliqué.

La Volkswagen ID.4 EV utilise un cadre solide en acier inoxydable pour protéger sa batterie, avec la pénalité du poids élevé du matériau.

Il est nécessaire d'utiliser l'impression 3D pour ces prototypes car les formes créées par l'IA ne peuvent être réalisées que de cette façon, a expliqué Mainka. "La capacité de cette méthode est vraiment impressionnante", a-t-il déclaré. « Se rapprocher des propriétés matérielles que nous attendons. »

Le prochain défi de l’IA sera de développer des formes préservant autant de résistance que possible et pouvant être fabriquées en grand volume à l’aide de techniques conventionnelles. « Nous espérons trouver des solutions pour le moulage par injection ou le moulage par compression », a déclaré Mainka. « Ensuite, nous pourrons produire en volume. »

Il faudra probablement entre cinq et sept ans avant que de tels modèles puissent atteindre la production, prédit-il.

Plus d'informations sur les formats de texte