AM gjorde hyperbiler grønnere, hurtigere og flottere

Zenvo er en dansk producent af eksklusive sportsvogne, som de hvert år bygger ganske få af. Det lave antal betyder både, at alle komponenterne til bilerne kun skal bruges i lille antal og, at Zenvo går mere end almindeligt meget op i, at hver enkelt del af bilen er så optimeret som overhovedet muligt: Lette, stærke, lækre. 3D-print som produktionsform lå derfor lige for, og Zenvo indgik i vores DfAM-forløb (Design for Additive Manufacturing) med et hjulophæng som deres design case

Lettere og enklere komponenter giver hurtigere og mere bæredygtige biler
I forløbet blev Zenvos hjulophæng optimeret på flere måder. Tidligere bestod hjulophænget f.eks. af seks komponenter, men i det nye design er de samlet til én enkelt komponent. Produktionen af hjulophænget blev desuden flyttet fra Kina til Danmark for at skære den CO2-tunge transport ud af regnestykket. Og ophængets vægt blev barberet et halvt kilo ned, hvilket måske ikke lyder af så meget, men det svarer til en vægtreduktion på næsten 30 procent.

– På en enkelt del sparer vi et halvt kilo, så hvis du ganger det med fire, fordi du har fire hjul på bilen, så er det to kilo per bil. Det gør en stor forskel i vores verden, siger Alberto Solera, som er teknisk direktør for TS-serien hos Zenvo.

I videoen herunder kan du høre mere om designoptimeringen af hjulophænget.

Nyt design er også flottere
I designprocessen har man brugt såkaldt topologioptimering, hvor man via beregninger og simuleringer ender med kun at skulle bruge den absolut nødvendige mængde materiale til at skabe den nødvendige styrke, der hvor den er påkrævet. Og samtidig skaber det mere organiske former.

– Det oprindelige hjulophæng var ret klodset og tungt, og i hyperbilverdenen skal komponenter også være behagelige for øjet. Resultaterne af det 3D-printede hjulophæng er en ydeevne-gevinst, da det er lettere og stærkere. Det er lidt dyrere, men fordi det er mere æstetisk behageligt for øjet, er det en omkostning, vi er villige til at betale, fortæller Alberto Solera.

Fakta om hjulophænget og re-designprocessen
Den nye komponent er blevet printet i aluminiumslegeringen AlSi10Mg med 3D-print teknologien Laser Powder Bed Fusion. Ved hjælp af topologioptimering er hjulophængets vægt reduceret med 28 procent – fra 2,621 kg til 1,883 kg – og dets volumen er ligeledes blevet reduceret med 25 procent, fra 933 cm3 til 700 cm3. Desuden har vægtreduceringen og optimeringen i produktionsprocessen resulteret i en besparelse på mere end 60 procent, eller hvad der svarer til 2,6 ton C02.

– Ved at designe komponenter, som er topologioptimeret, anvendes der mindre materiale i produktionsprocessen. Som resultat af materialereduktionen nedbringes CO2-udledningen. Hjulophænget ender derfor med at være bedre for klimaet – både i kraft af den reducerede mængde materiale og det lavere energiforbrug i selve produktionsprocessen, fortæller Sigurd Vigen, konsulent hos Teknologisk Institut.

Store potentialer i 3D-print
Zenvo har i løbet af forløbet fået øjnene op for potentialerne ved metal 3D-print. Man er blevet klogere på, hvornår det giver mening at topologioptimere og 3D-printe og er således langt bedre rustet til næste gang, man skal have indkørt en komponent til 3D-print.

Det 3D-printede hjulophæng er testet succesfuldt på fabrikken, og næste skridt efter projektet er test på vejene.

– Vi tager hjulophænget og monterer det på en bil og laver nogle test i den virkelige verden. Og hvis alt går godt, hvilket jeg er meget sikker på, at det vil, kommer det i produktion, lyder det afsluttende fra Alberto Solera.

Om DfAM Green

I løbet af det seneste halve år har Dansk AM Hub i samarbejde med partnerne Teknologisk Institut, Hexagon og Implement Consulting Group haft fire danske SMV’er tilknyttet et innovationsforløb med henblik på at styrke virksomhederne til i endnu højere grad at drage fordel af det bæredygtige, teknologiske, bærdygtige og forretningsmæssige potentiale inden for 3D-print. Forløbet har fået navnet Design for Additive Manufacturing  Green (eller DfAM Green) og fokuserer på at udbrede 3D-print til små- og mellemstore virksomheder samt at yde konkret støtte og hjælp til at arbejde med teknologien igennem design. Det konkrete mål for DfAM-forløbet er at re-designe deltagernes produkter eller komponenter – sammen med deltagerne – så de bliver mere bæredygtige og samtidig kan fremstilles med f.eks. større styrke, mindre materialespild, ny og bedre funktionalitet eller on-demand.