Race Up Team Padova maakt gebruik van Formlabs 4L en hogetemperatuurhars om een lichtgewicht, hoogwaardige radiator in 3D te printen

Toen Race Up Team Padova van de grond af aan een elektrische raceautoradiator wilde bouwen, beseften ze al snel dat ze op maat gemaakte componenten moesten vervaardigen die niet alleen de hitte van een raceauto konden weerstaan en aan de veiligheidsnormen konden voldoen, maar ook zouden presteren in het studentenequivalent van de Formule 1. Met een Formlabs Form 4L 3D-printer en technische harsen bouwden de universiteitsstudenten een aangepaste radiator die 67% minder woog dan eerdere modellen – en raceten ze het podium op. 

Tot seizoen 2024 gebruikte het team van de Universiteit van Padua, Team Padova, een aftermarket-radiator van een bedrijf dat radiatoren speciaal voor Formule-studentenauto's produceert. Hoewel deze radiatoren plug-and-play zijn en eenvoudig te integreren, was er ruimte voor verbetering, onder meer door ze licht van gewicht te maken en toch alle vermogensverliezen die in de auto nodig zijn, te absorberen. 

Met een Form 4L 3D-printer, Form Wash, Form Cure en technische harsen bouwde Team Padova een lichtere radiator voor hun elektrische raceauto, die op de derde plaats eindigde in de Italiaanse competitie FS ATA op het circuit van Varano de' Melegari.

Omdat geen enkele radiator op de markt voldeed aan de behoeften van het team, doken ze op onderzoek en besloten ze te kiezen voor een radiatorontwerp met ovale buizen en vinnen. De radiatormassa's die ze ontvingen waren echter niet uitgerust met inlaat- en uitlaatspruitstukken. Om een ​​ontwerp volledig aan te passen dat aan hun toepassing en beperkingen voldeed, wendde het team zich tot 3D-printen. 

Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-geprinte onderdelen faalden onmiddellijk en waren niet bestand tegen de vereiste temperaturen. Het team ging vervolgens over op stereolithografie (SLA) 3D-printen en koos voor High Temp Resin en Form 4L.

“Na uitgebreide evaluatie, testen en verschillende prototype-iteraties hebben we Formlabs High Temp Resin gekozen, een hars die zowel de thermische belasting als de mechanische vereisten van de toepassing kan weerstaan.”

Race tegen Team Padova

Het koelsysteem is verdeeld in twee afzonderlijke delen:een watercircuit en een luchtcircuit. Onderdelen in het watercircuit moeten bestand zijn tegen bedrijfstemperaturen rond de 80 °C. Daarom werd voor Formlabs High Temp Resin gekozen, omdat High Temp Resin een hitteafbuigingstemperatuur (HDT) heeft van 238 °C @ 0,45 MPa – de hoogste onder de Formlabs-harsen. 

Er werd High Temp Resin gebruikt om te 3D-printen: 

• Een op maat gemaakte inlaat die de centrifugaalpomp met de leiding verbindt zonder dat er een drukval ontstaat. 

• Op maat gemaakte onderdelen en ventilatoren voor de volledig op maat gemaakte radiateur. 

• De vortextank, een volledig op maat ontworpen systeem dat nodig is om lucht af te zuigen. Zoals de naam al doet vermoeden, werkt het door een draaikolk te genereren die de luchtbellen uit de vloeistof scheidt en verwijdert, waardoor goede circuitprestaties worden gegarandeerd.

1. Een 3D-geprinte inlaat op maat. 2. Motorkoelmantels. 3. Aangepaste onderdelen en ventilatoren. 4. Vortextank. 5. Koude plaat van de omvormer.

Dankzij het grote printvolume van Form 4L kon het team twee platen en twee verdeelstukken in één keer printen, waardoor in één keer een radiator kon worden geproduceerd. Na het nabewerken van de onderdelen in Form Wash en Form Cure en het schuren van de bevestigingspunten, monteerde het team de onderdelen met Loctite EA 9497 lijm.

Vergeleken met de radiator van vorig jaar kon het team ongeveer 1200 gram besparen, een gewichtsvermindering van ongeveer 67% voor elke radiator. Aangezien het hele koelsysteem uit twee radiatoren bestaat, konden ze 2,4 kg besparen.

“Het behalen van zo’n positief resultaat, waardoor we het gewicht konden verminderen, was alleen mogelijk dankzij de bijdrage van Formlabs.”

Race tegen Team Padova

Voorbeeldgedeelte

Zie en voel de kwaliteit van Formlabs uit de eerste hand. We sturen een gratis 3D-geprint proefonderdeel naar uw kantoor.

Vraag een gratis monsteronderdeel aan

Het luchtkoelcircuit is een open lus die lucht uit het centrale gedeelte van het voertuig zuigt om de accu te koelen en vervolgens de lucht via de achterkant afblaast. De lucht koelt elke afzonderlijke cel van de batterij af via kleine lipjes die warmte van de cel naar de luchtstroom overbrengen. Dit systeem heeft specifieke veiligheidseisen volgens de voorschriften van Formula SAE:elementen die in contact komen met het batterijpakket moeten UL-94 V-0 brandvertragende materialen zijn. Om aan deze eisen te voldoen, heeft Race Up Padova voor de productie van de onderdelen vlamvertragende hars geselecteerd.

Het luchtkoelcircuit moet gemaakt zijn van UL-94 V-0 brandvertragende materialen vanwege contact met de batterij.

Vlamvertragende hars is een speciaal UL 94 Blue Card-gecertificeerd materiaal voor het creëren van zelfdovende en halogeenvrije onderdelen met gunstige vlam-, rook- en toxiciteitsclassificaties (FST). Deze eigenschappen maken het 3D-printen van onderdelen mogelijk die presteren in omgevingen met hoge temperaturen of ontstekingsbronnen, zoals in de buurt van een accusysteem.

“Zonder Formlabs zou een dergelijke innovatie niet op dezelfde manier mogelijk zijn als voorheen:snel, betrouwbaar en nauwkeurig.”

Race tegen Team Padova

Naast hars voor hoge temperaturen en vlamvertragende hars gebruikt Team Padova stijve 10K-hars om mallen te maken voor het lamineren van koolstofvezel en heldere hars voor het testen en verifiëren van het juiste vloeistofgedrag. Form 4L is wendbaar, met snelle, gemakkelijke materiaalwissels, waardoor het team toegang heeft tot het volledige assortiment Formlabs-harsen, zodat ze voor elke toepassing het optimale materiaal kunnen selecteren. 

Terwijl de auto van Team Padua derde werd in de FS ATA-competitie, kijken ze al naar verbeteringen voor de volgende iteratie, waaronder het toevoegen van ribben aan onderdelen voor sterkte, het implementeren van optimalisatie van de vloeistofdynamiek en het verminderen van de luchtweerstand. Een van de belangrijkste hulpmiddelen die ze zullen gebruiken als ze beginnen met itereren? Form 4L- en Formlabs-harsen. 

Verken Form 4L om te beginnen met afdrukken of vraag een gratis proefonderdeel aan om Formlabs-materialen zelf te evalueren.

Formlabs 3D-printers worden gebruikt om studenten te betrekken en te empoweren. Voor meer informatie over hulpmiddelen en prijzen voor studenten en docenten kunt u onze bronnenpagina raadplegen of contact opnemen met de verkoopafdeling.