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英国大学用3D打印技术推动可持续电气化

未来电机制造(FEMM)枢纽宣布了一项新的可持续发展项目,以确保电气化的增加不会导致英国垃圾填埋场被多余的部分超负荷使用。

重点是实施更加循环经济,工程与物理科学研究委员会(EPSRC) - 特许项目将看到三所英国大学为电机开发更加可持续的生命周期。这将涉及对当前供应链的初步评估,并识别更合适的制造方法,包括3D打印,最终将材料恢复到制造设施中。

项目合作伙伴包括Strathclyde大学高级成形研究中心(AFRC)谢菲尔德大学, 和纽卡斯尔大学

AFRC的高级制造工程师Jill Miscandlon博士解释说:“重要的是,对电气化的努力并没有进一步创造出对自己的负面影响的线路。我们不想成为我们在他们的生活结束时转向电动汽车,飞机和风力涡轮机的职位。“

Jill Miscandlon博士,AFRC的高级制造工程师。照片通过FEMM HUB。
Jill Miscandlon博士,AFRC的高级制造工程师。照片通过FEMM HUB。

电气化是一把双刃剑

今天的大多数电气系统,如EV电机,使用传统的制造工艺和有限的维珍合金生产。这些系统的生命结束处理很少被广泛地考虑在初始设计阶段,因此许多刚刚最终填埋。由于电机生产不可避免地在未来几年增加,这些有限的原始合金预计将呈指数终流,对汽车,航空航天和可再生能源等行业进行了压力。

MISCANDLON指的是需要回收原材料,补充说,“我们需要在设计电机之间的平衡度,同时确保材料也可以恢复以供进一步使用。我们必须绝对旨在清洁能源解决方案和电气化,但我们必须考虑这些决策的长期影响可能是可能的。“

为3D打印重新设计电气系统

除了开发英国供应链与生活结束时,项目合作伙伴还将共同重新设计某些电气系统,其中一些将重新设计3D打印。这包括一组用于EV电机和EVTOL车辆的线圈。

电动机的性能主要受到其消散能量损失的能力的限制,我们可能会称之为“不需要的热量”。在它所立的情况下,由于散热差,大多数现代电动机中的电绕组是主要的性能瓶颈,节流能量效率,功效,电力密度和扭矩密度。因此,线圈冷却系统的改进可以帮助EVS以新的采用水平。

该项目团队将与两个未具名的工业合作伙伴一起,通过重新设计和3D打印带有集成冷却通道的铜线圈,展示金属增材制造的适用性。采用粉末床熔化技术生产,线圈将与液冷星点兼容,以改善散热。将对冷却通道的可行性进行评估,希望能促进电机设计师和制造商之间的对话。

Miscandlon总结道:“通过FEMM Hub,我们正在重新设计电机,以确保它们的生产性能达到最佳,并解决整个过程中的关键挑战,这使我们处于从一开始就考虑重新制造的最佳位置。”

一套安装在定子部分的3D打印铜线圈的概念。图片通过FEMM Hub。
一套安装在定子部分的3D打印铜线圈的概念。图片通过FEMM Hub。

随着可持续发展逐渐成为人们关注的焦点,3D打印行业对循环经济的讨论也在加速发展。爱游戏备用网址研究人员联邦材料研究所研究与测试在德国最近开发了一种可持续的新3D打印材料使用白蚁垃圾。将粉状的木材和昆虫留下的粪便结合起来,该团队能够为binder jet 3D打印制作出一种可重复使用的原料。

其他地方,汽车制造商雷诺最近宣布了这一点建立“再造工厂”这家工厂完全致力于可持续汽车生产。这家位于巴黎附近的制造厂将专注于通过回收和改装车辆来减少浪费,并提供3D打印备件服务。

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特色图片显示AFRC的高级制造工程师吉尔·米施特隆博士。照片通过FEMM HUB。

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