Finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DoE), il laboratorio scientifico nazionale Sandia National Labs ha lavorato con la stampa 3D già da qualche tempo , creando soluzioni per applicazioni nei settori della robotica , dell’energia eolica e dell’energia nucleare , tra gli altri . Diretto da uno specifico gruppo di ricerca all’interno di Sandia, un progetto mira a migliorare l’efficienza dei motori a combustione interna realizzando simulazioni di scenari reali per una varietà di flussi di gasolio.
Questo gruppo è specializzato nella creazione di metodi nuovi e diversi per la progettazione di ugelli di carburante che consentano di offrire motori a combustione interna con il flusso adeguato. Non è un compito di produzione facile, poiché questi ugelli presentano geometrie interne complesse e complesse, che rendono la produzione del pezzo più lunga e più costosa. Fortunatamente, la stampa 3D può aiutare in questo.
Al fine di fabbricare con successo queste esclusive geometrie degli ugelli interni per scopi di prototipazione funzionale, Sandia lavora con terze parti per accedere ai loro sistemi di lavorazione CNC e sinterizzazione laser. Ora, tuttavia, il laboratorio collabora con Markforged per utilizzare la sua piattaforma AM in metallo per creare le geometrie degli ugelli interni necessarie per costruire motori di prossima generazione.
In passato, Sandia ha preso in considerazione l’utilizzo di stampanti 3D a sinterizzazione laser, ma ha invece scoperto che la tecnologia Markforged è in grado di stampare internamente parti metalliche funzionali ed è in grado di conformarsi ai requisiti di salute e sicurezza ambientale del laboratorio (EHS). La collaborazione con Markforged per la realizzazione di un adattatore per iniettore di carburante diesel stampato in 3D ha permesso a Sandia di risparmiare tempo e denaro non dovendo lavorare con fornitori di terze parti che addebiteranno maggiori costi per i progetti che finiranno per richiedere un lungo periodo di tempo. Il laboratorio può anche ottenere migliori iterazioni di progettazione e tempi di consegna inferiori grazie a un nuovo flusso di lavoro più semplice: progettare la parte, stamparla in 3D e utilizzare un CNC interno per post-elaborazione delle caratteristiche di accoppiamento e superfici critiche.
Per testare i parametri stabiliti dalla Engine Combustion Network (ECN), un consorzio di leader del settore e altri laboratori che stanno anche studiando come aumentare l’efficienza dei motori a combustione interna, Sandia ha utilizzato l’acciaio inossidabile 17-4 PH nella stampa 3D del gasolio adattatore per iniettore. Invece di affidarsi a costose attrezzature specializzate di fornitori esterni, l’utilizzo di una singola stampante 3D Markforged consente al laboratorio di creare le complesse geometrie interne necessarie per eseguire linee di flusso interno ottimali.
Secondo un comunicato stampa, Sandia sta attualmente “quantificando numerosi impatti immediati sulle prestazioni nei test” per il suo adattatore per iniettori di carburante diesel stampato in 3D “. Inoltre, il laboratorio sta anche cercando di vedere se è possibile utilizzare altri materiali Markforged, come Inconel 625, per stampare più parti ad alto impatto, come componenti di fissaggio critici, ugelli e valvole per alte temperature.
