액티브한 공기 역학, 기능 통합 및 매력적인 설계 - 3D 프린팅을 사용하여 다목적 최적화
필요한 것: 액티브 리어 윙 시스템
제조 공정: SLS 파우더를 사용한 선택적 레이저 소결
요구 사항 복잡한 구성 요소, 낮은 마찰 계수, 낮은 무게, 설계 시간 및 비용 절감
소재: iglidur® i3
산업 분야 자동차 산업
협력을 통한 성공: 높은 시간 절약, 비용 절감, 고도로 복잡한 부품 구조를 일체형으로 생산 가능
애플리케이션 한눈에 보기: OptiAMix 연구 프로젝트의 "WING3D" 컨셉은 3D 프린팅을 통해 능동적인 공기역학을 구현하는 리어 윙 시스템입니다. 무엇보다도 기존 방식으로 제작된 리어 윙은 유압 시스템을 마운트에 통합할 수 있는 옵션을 제공하지 않았습니다. 알루미늄과 마찰학적으로 최적화된 이글리듀어(® ) 플라스틱과 같은 다양한 소재의 상호작용을 통해 리어 윙을 조정하는 혁신적인 작동 방식과 동시에 내마모성을 높인 시스템을 제공합니다.
이글리듀어 i3로 제작된 고도로 복잡한 플레인 베어링은 마찰이 적고 유지보수가 필요 없는 작동을 가능하게 합니다(저작권: EDAG Engineering GmbH).
문제
igus® GmbH와 함께한 EDAG 그룹의 OptiAMix 연구 프로젝트는 상황에 따라 차량의 주행 역학에 맞게 위치를 조정하는 조절식 리어 스포일러를 개발하는 것을 목표로 했습니다. 리어 스포일러를 능동적으로 조정하려면 부품의 내마모성과 마찰 계수가 낮아야 합니다. 동시에 통합 유압장치를 위한 충분한 공간을 제공하는 견고한 소재가 필요했습니다. 기존 제조 공정으로는 이러한 부품의 계획과 생산에 너무 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 이를 위해 필요한 매우 복잡한 경량 부품을 실현하는 것이 거의 불가능했습니다.
솔루션
3D 프린팅을 사용하면 각 개별 구성 요소를 완벽하게 작동하고 시각적으로도 매력적인 방식으로 설계하고 인쇄할 수 있습니다. 동시에 다양한 소재를 사용할 수 있어 경량 부품을 맞춤형으로 프린팅할 수 있습니다. 마찰학적으로 최적화된 igus® 플라스틱인 iglidur® i3로 3D 프린팅된 플레인 베어링을 사용하면 일반 플라스틱보다 마찰이 훨씬 적고 유지보수가 필요 없는 리어 윙 시스템을 작동할 수 있습니다. 이 고성능 폴리머는 기존 레이저 소결용 소재에 비해 내마모성이 최대 30배 이상 뛰어나며 리어 윙을 조정하는 데 완벽한 소재입니다. 밀링이나 사출 성형과 같은 제조 공정과 달리 3D 프린팅을 사용하면 부품의 복잡한 내부 영역을 단일 부품으로 빠르고 쉽게 구현할 수 있습니다.
3D 프린팅 플레인 베어링 사용으로 유지보수가 필요 없음
리어 윙 시스템에는 3D 프린팅된 플레인 베어링이 사용되었습니다. 이 공정의 가장 큰 장점은 기존 제조 공정으로는 쉽게 구현할 수 없는 고도로 복잡한 부품을 빠르게 프린팅할 수 있다는 점입니다. 특수한 모양과 복잡한 내부를 적층 제조를 통해 단 한 장으로 제작할 수 있습니다. 이를 통해 비용을 절감하고 효율적인 생산을 보장합니다. 특히 액티브 리어 윙 시스템에서는 마찰이 적은 조정이 중요합니다. 쾰른에 위치한 igus® GmbH에서는 특별히 개발된 iglidur® i3 플라스틱을 3D 프린팅으로 가공하여 내마모성과 저마찰성을 모두 갖춘 플레인 베어링을 생산합니다. 또한 자체 윤활 부품은 유지보수가 필요 없으므로 능동적으로 조절 가능한 리어 윙에 이상적으로 적합합니다.
모든 기능을 갖춘 높은 설계 요구 조건
유압 장치가 통합된 리어 윙용 생체 공학 알루미늄 홀더가 제작되었습니다. 이는 최대 90bar의 유압을 사용하는 피스톤의 움직임으로 실현되며, 이를 통해 6°에서 42°까지 지속적으로 공격 각도를 조정할 수 있습니다. 센서가 날개의 위치나 각도를 결정하기 위해 브래킷에 내장된 전기 케이블의 도움으로 주행 상황에 능동적으로 적응합니다. 제동 기능도 제공되며, 홀더에 통합된 LED 브레이크 라이트가 이를 보완합니다. 또한 마찰을 줄이기 위해 3D 프린팅된 플레인 베어링을 사용했습니다. 적층 가공으로 제작된 모든 부품은 기능이나 시각적 미학을 희생하지 않고도 각각의 다른 부품에 정밀하게 맞춰져 3D 프린팅을 통해 새로운 디자인 수준으로 끌어올린 형태와 기능의 진정한 상호 작용을 구현합니다.
3D 프린팅을 통해 매력적인 디자인과 높은 기능성을 구현할 수 있습니다. (저작권: EDAG Engineering GmbH)
이글리듀어(iglidur)로 손실 없는 액티브 시스템® i3
iglidur® i3 소재는 레이저 소결용으로 특별히 개발되었으며 기존 SLS 소재보다 내마모성이 최대 30배 더 우수합니다. 플라스틱에 통합된 미세 윤활제는 부품의 슬라이딩 특성을 최적화하여 다양한 응용 분야에서 특히 높은 서비스 수명을 보장합니다. iglidur® i3를 통해 액티브 시스템은 형태와 기능을 결합한 완벽한 고성능 폴리머를 찾았습니다. 첨가제 공정의 자체 윤활 구성 요소는 리어 윙의 베어링 지점에서 마찰이 적고 유지 보수가 필요 없는 조정을 가능하게 합니다. 이를 통해 다른 플라스틱으로는 불가능했던 시스템의 긴 수명을 보장합니다.
