L’ETH di Zurigo con Sintratec per ETHEC City la moto elettrica

GLI STUDENTI DELL’ETH DI ZURIGO UTILIZZANO LA TECNOLOGIA SINTRATEC SLS PER PROTOTIPARE MOTOCICLETTE ELETTRICHE AD ALTA EFFICIENZA ENERGETICA

Un team di dieci studenti dell’ETH di Zurigo ha utilizzato la tecnologia di stampa 3D Sintratec per progettare e produrre un prototipo completamente funzionale di una motocicletta elettrica.

Il progetto ETHEC City , che ha richiesto solo un anno dall’ideazione all’assemblaggio, sarebbe stato motivato dalla questione della sostenibilità ambientale. Tobias Oesch, studente di ingegneria meccanica e responsabile tecnico del progetto, spiega: “ Se vogliamo affrontare i problemi del cambiamento climatico, dobbiamo apportare miglioramenti drastici alla nostra mobilità urbana e suburbana. Le motociclette sono più efficienti delle auto comuni, ma sulle nostre strade vediamo a malapena motociclette completamente elettriche, questo deve cambiare “.

In molte delle motociclette a trazione posteriore di oggi, fino all’80% della produzione di energia del motore può essere persa durante il trasporto (questo problema è solitamente concentrato sulla ruota anteriore). Per quanto riguarda i veicoli elettrici, che possono essere scomodi da ricaricare a metà viaggio, questo porta a distanze notevolmente inferiori.

In risposta a ciò, il team ha semplicemente deciso di integrare un motore elettrico anche nella ruota anteriore, ottenendo un gruppo motore a due mozzi. Il secondo motore può essere utilizzato come generatore aggiuntivo per recuperare parte del movimento e dell’energia frenante che altrimenti andrebbe persa per l’ambiente, riciclandola nuovamente nel sistema. Anche con una batteria più piccola diventa possibile estendere l’autonomia del veicolo – in questo caso fino a 315 km – e migliorarne notevolmente l’efficienza energetica.

Oesch aggiunge: “La città ETHEC è principalmente un prototipo di ricerca per noi per studiare questo metodo di recupero e quindi migliorare il settore della mobilità elettrica in futuro”.

Visto che la moto era un progetto studentesco, sia il budget che il programma erano stretti. Di conseguenza, i metodi di produzione tradizionali per molte delle parti più complesse erano fuori discussione, quindi il team si è rivolto a processi di stampa 3D come SLA e PBF. Quando il produttore di stampanti 3D con sede in Svizzera Sintratec se ne accorse, la società ha utilizzato il suo sistema S2 SLS per sponsorizzare diversi componenti per il progetto come l’involucro del display e lo sportello del serbatoio del carburante.

Stampate in nylon PA12, le parti prodotte in modo additivo dovevano essere durevoli e leggere. Oesch spiega: “La qualità dei prodotti Sintratec era straordinariamente precisa con un’ottima qualità della superficie. La vetrina, in particolare, doveva essere abbastanza resistente da essere protetta dalle intemperie, abbastanza forte da sostenere gli impatti meccanici e anche abbastanza robusta da poter essere utilizzata senza deformarla “.

Gli studenti riferiscono inoltre di essere rimasti particolarmente colpiti dalla libertà di progettazione concessa dal processo SLS. Alcune parti sono state ridisegnate al volo per consentire strutture più complesse, il tutto consentendo di combinare e consolidare più funzioni in una parte, risparmiando ulteriormente sui costi di produzione. Il prototipo di motocicletta è stato ora assemblato e verniciato e il team ETH sta attualmente applicando gli ultimi ritocchi.

Il rivestimento del display stampato in 3D (a destra) e lo sportello del bocchettone di rifornimento del carburante (a sinistra). Foto via ETH Zurigo.
La produzione additiva si è fatta strada nel settore automobilistico a un ritmo sempre crescente negli ultimi anni. Il produttore automobilistico Continental AG ha recentemente installato una stampante 3D Stratasys Fortus 450mc FDM presso il suo centro di competenza Additive Design and Manufacturing (ADaM) a Karben, in Germania. Da allora il sistema è stato utilizzato per fabbricare componenti conformi a ESD per prevenire le scariche elettrostatiche in officina.

Altrove, il nome familiare Chevrolet ha recentemente annunciato che la sua divisione sport motoristici ha corso per oltre 80.000 miglia in questa stagione su veicoli contenenti parti stampate in 3D. I componenti includono serbatoi dell’olio stampati in 3D, scatole HVAC, sistemi di idratazione e gruppi ottici.

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