Halo teman-teman! Dengan Anda,
Vasily Kiselev , ini adalah 3D-vlog saya tentang produksi digital dan hari ini kami mengunjungi MGTU im. Bauman, dengan tim teknik dan balap mahasiswa, Bauman Racing Team, yang terlibat, pada waktu luangnya belajar, membuat mobil balap semacam itu di sini dan berpartisipasi dalam balap Formula Student internasional.
Pencipta keajaiban teknologi ini menggunakan alat produksi digital:
pemodelan 3D ,
pemindaian , simulasi proses, banyak unit perangkat dibuat pada
mesin CNC dan
printer 3D . Tanpa semua ini, tidak mungkin untuk bersaing di arena internasional di mana kompetisi ini berlangsung.
Nah, apakah Anda siap untuk mengetahui dengan tepat bagaimana mobil ini dirancang?
Silakan!
Bersama kami Denis Salzman, kapten Tim Balap Bauman:
Siswa Formula adalah kompetisi yang tidak biasa, termasuk untuk kehidupan siswa. Kompetisi internasional, desain - ini bukan hanya proyek balap, ini terutama pendidikan.
Siswa belajar, belajar “dari A hingga Z” - apa itu produksi, apa proyek, dan bagaimana menjalankannya, bagaimana mengelolanya.
Jika kita berbicara tentang perlombaan, ini bukan hanya satu perlombaan, ini adalah serangkaian uji dinamis, dan perlombaan daya tahan, dan pengujian statis, yang mencakup presentasi proyek dan kisah tentang solusi teknis dan rencana produksi yang diterapkan dengan perhitungan biaya.
Peserta proyek mempelajari produksi dan mempersiapkan masa depan, untuk partisipasi aktif mereka dalam proses produksi - inilah yang menarik sponsor.
Pengembangan mobil dilakukan melalui produksi digital, tetapi chief engineer kami Pavel Mikhailov akan memberi tahu Anda tentang hal ini.
Pavel Mikhailov - chief engineer BRT:
Kami menggunakan banyak perangkat lunak berbeda dalam produksi mobil. Mobil tersebut dirakit dalam program SolidWorks, untuk organisasi pekerjaan kami menggunakan SolidWorks PDM, yaitu, kami memiliki seperangkat sistem, mereka cukup terstruktur, setiap sistem memiliki beberapa subsistem, dan berkat penggunaan PDM kami tidak memiliki masalah sehingga bekerja dengan satu unit dari sejumlah besar komputer.
Seperti inilah rakitan mobil itu:
Desain itu sendiri dimulai dengan model tata letak, dimana kita dapat menentukan distribusi berat, ketinggian pusat massa, momen inersia tentang sumbu horizontal dan vertikal.
Kami menggunakan perangkat lunak khusus, misalnya - untuk mengembangkan penskorsan, kami menggunakan program OptimumKinematics, tampilannya seperti ini.
Di dalamnya, kita dapat mengembangkan kinematika penskorsan kita. Kami juga dapat mensimulasikan gerakan di dalamnya dan mendapatkan parameter geometris tertentu dalam bentuk tabel atau grafik.
Untuk memverifikasi kekuatan struktural, kami menggunakan sejumlah program, seperti ANSYS. Kami juga menggunakan Siemens NX.
Kami melakukan banyak perhitungan dalam program HyperMesh, terutama - pada desain komposit.
Kami menggunakan pemindaian 3D pada tahap desain, untuk menempatkan bagian yang sudah ada dalam proyek, misalnya, model mesin yang dipindai dalam perakitan mobil baru.
Ini diperlukan untuk menghubungkan semua elemen ke sana. Kami membeli mesin, tetapi kami memodifikasinya sendiri. Saat merancang, kami menggunakan mesin pengukur koordinat untuk menentukan posisi semua node penghubung secara akurat. Kami mengembangkan banyak detail lagi. Misalnya, penutup generator.
Kami tidak memiliki generator standar, kami harus mengembangkan, mencetak, dan melemparkan detail sedemikian rupa menggunakan model yang dibakar.
Secara alami, kami juga menerapkan optimasi topologi. Contohnya adalah buku jari kemudi untuk mobil kami, sehingga terlihat setelah optimasi topologi.
Setelah itu, model ditafsirkan dan model digital diperoleh untuk memotong laser, membungkuk dan mengelas. Karena operasi ini sangat akurat, bagian setelah itu hanya dirakit dan hanya tersiram air panas. Kursi untuk bantalan mortar sudah diproses di pabrik, pada mesin bubut konvensional, meskipun, pada prinsipnya, ini juga dapat dilakukan pada mesin CNC , tetapi ini tidak lagi diperlukan.
Lisensi sebagian besar program, seperti SolidWorks dan Siemens NX, diberikan ke universitas oleh pengembang secara gratis. Baru-baru ini, kami mendapat lisensi program EPLAN di mana tukang listrik kami merancang semua kabel.Pavel, ahli listrik tim:
Mulai tahun ini, kami mulai mendesain semua listrik mobil kami dalam paket perangkat lunak khusus yang disebut Harness proD, yang disediakan oleh EPLAN.
Ini memungkinkan Anda untuk menghitung terlebih dahulu semua panjang kabel sesuai dengan skema.
Meletakkan kabel dalam diagram tiga dimensi, kami menghasilkan gambar kami, panel perakitan, yang digunakan langsung untuk merakit kabel.
Semua panjang dan insulasi kawat akan diketahui sebelumnya, yang akan membantu untuk menghindari kesalahan. Ini sangat menyederhanakan desain dan manufaktur.
Kami membutuhkan waktu sekitar 3-4 bulan untuk merancang kabel di mobil, yang sangat baik untuk sejumlah komponen dan penggunaan pertama dari program ini.
Kami juga mendesain papan. Kami memiliki unit kontrol gearbox kami sendiri.
Tahun ini kami mengembangkan hal-hal menarik seperti expander untuk sensor dan termokopel - Can Multiplexer memungkinkan Anda untuk menghubungkan lebih banyak sensor ke unit kontrol mesin kami dan mendapatkan informasi lebih lanjut. Ini sangat membantu kami ketika melakukan banyak tes dan mengidentifikasi kesalahan.
Kami memiliki papan khusus lainnya. Ini adalah: kontrol rana mesin, kontrol sistem DLS, kontrol profil sayap.
Sayap dikendalikan secara otomatis, dengan mempertimbangkan pembacaan sensor kecepatan dan akselerasi.Denis Salzman:
Apa perbedaan antara menyelenggarakan kompetisi di Rusia dan luar negeri? Secara umum, di Rusia mereka mencoba mematuhi semua poin peraturan yang diterima secara umum.
Sementara tahap Rusia Formula Siswa tidak disertifikasi sebagai resmi, seperti di negara lain, oleh karena itu, persyaratan untuk peraturan sedikit lebih ringan. Sekarang di Rusia ada sekitar 20 tim FS di seluruh negeri, dan jumlah mereka bertambah, proyek ini berkembang.
Setiap universitas teknik yang menghargai diri sendiri di luar negeri memiliki tim sendiri di kelas ini, dan banyak yang memiliki lebih dari satu - ada tim di kelas mobil listrik, ada yang tidak berawak, dan kami juga berpikir untuk mengembangkan mobil tak berawak berdasarkan pada salah satu model mobil kami.
Pavel Mikhailov:
Sekarang saya akan menunjukkan bagaimana kami memproduksi mobil kami.
Di sini kami mengumpulkan beberapa elemen kecil dari mobil kami. Di sini, misalnya, lapisan roda kemudi diproduksi langsung oleh pencetakan 3D.
Kami membuat beberapa bagian 3D-cetak untuk mencoba prototipe bagian sebelum kami membuat bagian itu sendiri dari logam. Ini menghemat waktu dan uang.
Ada bagian yang dimuat yang dicetak langsung pada 3D, seperti dudukan radiator. Ada juga sejumlah besar elemen cetak tanpa muatan, seperti pemegang rumah elektronik dan bagian lainnya.
Di mobil sebelumnya, kami memiliki intake manifold yang dicetak menggunakan teknologi SLM, kami sedang mempertimbangkan kemungkinan pencetakan 3D dan elemen lainnya.Ada semakin banyak perangkat yang dapat mencetak dengan plastik struktural kekuatan tinggi dan tahan panas. Mereka menjadi lebih murah dan lebih terjangkau dari sebelumnya. Sekarang sudah mungkin untuk membeli printer yang dapat mencetak dengan plastik struktural seharga 300-400 ribu.
Pavel:
Secara alami, kami akan menggunakan teknologi tersebut. Sekarang, jika bagian tersebut bertanggung jawab dan terlalu rumit untuk dibuat pada router, kami menggunakan casting dari aluminium.
Untuk melakukan ini, kami mencetak model master pada printer, mengisinya dengan gypsum, membakarnya untuk mendapatkan cetakan injeksi. Casting aluminium adalah teknologi yang baik, tetapi ketika casting di bawah beratnya sendiri, aluminium dapat menyebabkan cacat seperti tenggelam, beberapa susut, dll. Pencetakan logam 3D menghilangkan masalah ini, tetapi sejauh ini tidak tersedia bagi kami.
Di sini kami membuat produk dari bahan komposit. Kami menggunakan serat karbon dan fiberglass, resin, dan matriks - kami juga mencetak matriks untuk komponen kecil pada printer 3D.
Ternyata permukaan yang indah rapi.
Kami juga memproduksi panel tiga lapis. Di sini, misalnya, adalah sampel uji untuk mempelajari sifat-sifat suatu bahan. Panel ini, dengan bobotnya yang ringan, tahan satu setengah ton beban.
Kami berencana untuk menggunakan panel tersebut dalam struktur pendukung mesin masa depan kami. Ada beberapa lapisan serat karbon di kedua sisi, di dalamnya ada sarang lebah aluminium.
Ternyata panel sandwich yang cukup kuat dan sangat ringan.
Untuk produksi hampir semua komposit, kami menggunakan teknologi infus vakum. Kami menempatkan komposit dalam lapisan dalam kantong, memompa udara di satu sisi dan memulai resin di sisi lain. Tekanan atmosfer menekan benda kerja selama polimerisasi resin dan sangat tahan lama.
Kami juga menggunakan prepregs - serat pra-diresapi. Ini membantu mengurangi berat struktur. Mobil 2017 kami memiliki berat 190 kilogram, tanpa pilot. Berat berikutnya harus lebih ringan 3-4 kilogram. Ada sangat sedikit bola api massa ini dibuat dengan anggaran serupa di panggung dunia.
Kendaraan berakselerasi hingga 100 km / jam dalam 4,1-4,2 detik, tergantung pada kondisi cuaca.
Di sini kita memiliki matriks untuk pembuatan profil sayap. Itu terbuat dari plastik model menggunakan mesin CNC .
Matriks seperti itu jauh lebih mahal daripada pencetakan 3D - plastik mahal, pemrosesan juga mahal, tetapi tidak selalu mungkin untuk mencetak matriks yang cukup besar dan memenuhi persyaratan lain - beberapa bagian harus dipanggang dalam oven pada suhu tinggi, plastik biasa tidak terlalu ramah dengan ini, Anda harus menggunakan yang khusus.Denis:
Kami adalah tim yang sangat terbuka dan akan menerima hampir semua orang yang merupakan mahasiswa Baumanka dan memiliki minat serta pengetahuan yang relevan. Lebih sulit untuk tetap dalam tim, untuk bergabung dengannya.
Pada tahap FS Moskow, kami mengambil tempat pertama dua kali, pada 2015 dan 2016. Lebih sulit di kancah internasional - kami menempati tempat keempat puluh di kompetisi Eropa, dari 80-100. Ada tempat untuk tumbuh dan apa yang harus diperjuangkan.
Kompetisi FS tahap Moskow biasanya diadakan pada bulan September-Oktober, datang untuk menghibur.
Proyek "Krimea" adalah roadster pemuda yang dikembangkan oleh BRT.
Di tahun-tahun mendatang, rencananya akan diluncurkan secara seri.
Prototipe yang berfungsi sudah ada.
Kami ingin membuat mobil ini terjangkau, biayanya mencapai 800 ribu rubel.Pavel:
Di ruangan ini kami bekerja dengan logam - kami melihat, memotong, menggiling.
Ini adalah meja pengelasan khusus yang dilengkapi dengan satu set perangkat yang memungkinkan Anda untuk memasang pipa di atasnya dengan cukup akurat sesuai dengan model.
Di atasnya Anda melihat kerangka mobil kami musim 2016, kami berupaya mengukur kekakuannya, untuk memverifikasi model perhitungan kami dengan lebih akurat, ini akan membantu mempertimbangkan hal-hal seperti itu di masa depan dengan akurasi yang lebih besar.
Kerangka ini hibrida - ia menggunakan pipa baja dan pipa serat karbon yang diproduksi di pabrik Khotkovo. Contoh substitusi impor yang bagus.
Mereka terhubung ke pipa baja, yang diperlukan terutama untuk mengelas simpul. Ini memungkinkan kami untuk menyederhanakan desain secara signifikan, menghemat sekitar tujuh kilogram dari bingkai seperti itu. Sedikit mengurangi kekakuan torsional, tetapi sedikit.
Kami juga menggunakan panel komposit. Sebagai contoh, pedal dipasang pada panel komposit tiga lapis, dan pedal adalah elemen mobil yang cukup dimuat, terutama pedal rem, yang pada saat pengereman tidak hanya merupakan upaya otot pengemudi, tetapi juga bagian dari bobotnya, karena inersia. Menurut peraturan, pedal rem harus menahan setidaknya 200 kg, dan ia melakukannya dengan sempurna.
Kami memiliki lengan robot. Ini akan membuat kita dimensi matriks, misalnya, untuk body kit atau monocoque, yang merupakan ukuran hampir seluruh mobil.
Setelah merakit frame dan melampirkan semua node, ia pergi ke tes. Kita dapat mengalami beberapa hal sebelum mobil sepenuhnya dirakit, misalnya - kita memiliki singkatan untuk menguji mesin. Tetapi operator mesin utama dari tim Ivan akan lebih baik membicarakan hal ini.Ivan:
Kami memiliki purge stand, di sebelah laboratorium pabrik bahan bakar.
Di purge stand, kami membersihkan elemen-elemen dari sistem intake, mengukur resistansi, dan memperbaikinya. Di stan bahan bakar, karyawan sedang menguji sistem bahan bakar baru.
Ini adalah purge stand. Di sini kita melihat kepala silinder.
Dari sini, semua peralatan dikendalikan, menggunakan komputer dan server khusus.
Di sini kita memiliki test suite klasik.
Dudukan ini mampu mempercepat mesin dan mengukur tenaga dan torsi pada rentang yang luas, serta mengukur parameter lainnya. Dudukannya berukuran sekitar 800 hp.
Dalam kotak ini, motor Formula Student dipasang. Ini hanya mesin, dan bukan pembangkit listrik secara keseluruhan - ini juga termasuk sistem intake, intercooler, turbocharger, pembatas dengan pembatasan aliran udara dan sistem pembuangan.
Pabrik mesin, tetapi hampir semua detail diselesaikan oleh kami. Sensor ditambahkan, beberapa output diubah, lilin dan gulungan diganti, perbaikan dilakukan pada kepala silinder, pada bak mesin, beberapa elemen digantikan oleh sepenuhnya dikembangkan oleh kami - elemen intake, penutup generator, elemen sistem pendingin, elemen sistem minyak - banyak yang telah dilakukan dari awal.
Inilah intercooler kami. Ini juga memiliki hampir semua bagian kustom.
Ini karbon, ini adalah inlet aluminium. Kami juga ingin membuat lubang masuk yang terbuat dari karbon, tetapi tekanan turun, dari beberapa atmosfer ke atmosfer di bawah, pada saat yang sama dengan pemanasan yang kuat, merusak bagian tersebut.
Banyak bagian juga terbuat dari karbon dalam sistem pendingin dan komponen lainnya.
Keren bahwa ada proyek semacam itu. Sangat baik dan mengejutkan bahwa ini tidak terjadi di suatu tempat di Stuttgart atau Detroit, tetapi di Rusia. Ini juga menggembirakan bahwa proyek ini melibatkan 100% alat produksi digital - dari desain hingga pembuatan bagian akhir.
Dan semua siswa biasa yang bekerja dengan antusias melakukan ini. Mereka mencari sponsor untuk proyek mereka. Jika Anda tertarik dan ingin membantu mereka, perhatikan detail kontak di bagian akhir.
Tentang masalah ini berakhir. Hari ini adalah hari yang sangat sibuk.
Vasily Kiselev, CEO & Pendiri 3D Shop Top
Berlangganan saluran
YouTube agar tidak ketinggalan video menarik, di
Instagram saya, tulis komentar dan pesan di
Facebook .
Untuk menerapkan teknologi Produksi Digital di perusahaan Anda, hubungi
kami :
Email: sales@top3dshop.ru
Telepon: 8 (499) 322-23-19
Anda dapat
menjadi mitra Tim Balap Bauman:
Email: team@baumanracing.ru
Manajer Proyek: Dmitry Oleg Onishchenko +7 (925) 475-75-70
Ingin lebih banyak berita menarik dari dunia teknologi 3D?
Berlangganan kami di sosial. jaringan:
