3D-tulostettu akkukotelo ASA muovista
23.3.2018
Jönköpingin yliopiston Solar Team ajoi World Solar 2017 kilpailussa Australian läpi aurinkokennokäyttöisellä sähköautolla, Solveigilla. Yhdessä Protechin kanssa joukkue onnistui saavuttamaan yhden parhaista akuista kilpailussa.
Seitsemän päivän ja yli 3000 kilometrin jälkeen, tiimin ajettua pohjoisen Darwinista etelän Adelaideen, Jönköpingin yliopiston (JU) tiimi tuli maaliin sijalla 8 / 28. Se oli kolmas kerta, kun JU osallistui kilpailuun itse rakentamallaan aurinkokennoautolla.
JU Solar Team koostuu 25:stä opiskelijasta, joilla on erilaiset taustat, koulutus ja kokemus sekä kahdesta vastuullisesta opettajasta. Yhteisten tavoitteiden ja yksilöllisten vastuualueiden siivittämänä Tiimi rakensi optimaalisen aurinkokennoauton.
- ”Auton sydän on akkukotelo. Tänä vuonna tavoitteemme oli kehittää akku aurinkokennoautoon”, sanoo Robin Birberg, konetekniikan insinööri JU Solar Tiimistä.
3D-tulostettu akkukotelo, jossa on 416 akkua
Joukkueen suuri kiinnostus 3D-tulostukseen johti ajatukseen, että he rakentaisivat akkukotelon itse. Heillä oli 416 akkukennoa, joille pitäisi saada paikka. Opiskelijat itse suunnittelivat akkukotelon CAD-ohjelmalla ja tulostivat prototyypin koulun Stratasys 3D-tulostimella.
- ”CAD-suunnitteluohjelman avulla on helppo saada yksityiskohtaisia 3D-tulosteita”, sanoo Robin Birberg. ”Aikaisempina vuosina käytimme ulkopuolisia palvelun tarjoajia akkukennojen kokoamiseksi, mutta se maksoi paljon”, kertoo Robin Birberg. ”Sitten akkukennot koottiin nipuiksi ja me rakensimme itse akkukotelon, jonne niput asetettiin”.
UV-säteilyä kestävä materiaali Australian ilmastoa varten
JU Solar Team otti yhteyttä Protechiin, joka auttoi rakenteen optimoimisessa. Akkukotelo tulostettiin lopulta Protechilla Fortus 450mc -tulostimella. Materiaalina käytettiin ASA muovia, mikä on vahvaa ja se kestää UV-säteilyä Australian aurinkoisessa ilmastossa. Ainoastaan kahdella iteroinnilla akkukotelo oli lähes valmis.
- ”Viimeiset akkukotelon osat oli helppo korjata tulostamalla kaksi pientä kappaletta koulun omalla 3D-tulostimella”, sanoo Robin Birberg. ”Osat kiinnitettiin akkukoteloon ja niin saavutettiin tavoite modulaarisen akun valmistamiseksi”.
Lopputulos saavutettiin huomattavasti helpommin
Akkukotelo, jota JU Solar Team käytti aikaisempina vuosina, painoi 13 kg. Vuonna 2017 käytetty akkukotelo, mikä oli 3D-tulostettu, oli huomattavasti helppokäyttöisempi ja painoi vain 5 kg. Se toi suuren edun tiimille. Akku oli entistä kompaktimpi ja helpompi asentaa autoon.
- ”Edellinen akkukotelo oli ruuvattu eikä siihen ollut mahdollista vaihtaa uusia akkukennoja”, sanoo Robin Birberg. ”Jos 3D-tulostetussa akkukotelossa akku olisi vaurioitunut tai purkautunut, olisimme vain löysänneet kaksi ruuvia ja ongelma olisi ratkennut”.
Yksi parhaista akuista tämän vuoden kilpailussa
Akkukennot toimitettiin etukäteen Australiaan, koska niitä ei voida kuljettaa lentokoneilla turvallisuusriskin vuoksi. Tiimi pääsi kuitenkin testaamaan 3D-tulostettua akkukoteloa autoon toisilla akkukennoilla Jönköpingissä. Tiimi pystyi testaamaan akkukoteloa oikeilla akuilla vasta, kun tiimi oli ensimmäisen kerran Australiassa. Kun he olivat saaneet akun koottua, kaikki toimi täydellisesti.
- ”Se tuntui erittäin hienolta, koska olin ollut asiasta huolissani”, sanoo Robin Birberg ja jatkaa. ”Kilpailun tarkastaja sanoi, että meidän akkumme oli luultavasti paras, mitä hän oli nähnyt tämän vuoden kilpailussa”. Robin Birbergin mukaan tarkastaja piti akkukotelon layoutista ja tiiveydestä. Tärkeä osa kilpailun sääntöjä on juuri akkujen tiiveys, jotta emme pääse akkuihin käsiksi kilpailun aikana.
JU Solar Team kymmenen parhaan joukossa
Vuoden 2017 kilpailun aikana aurinkokennoauto Solveigin keskinopeus oli 59 km/h ja mitään suurempaa yllätystä ei tapahtunut. Sijoituksista käytiin kova kamppailu. JU Solar Team sijoittui kahdeksanneksi 28:n lähtijän joukosta samassa lähtöryhmässä. Tiimi, joka sijoittui 10 parhaan joukkoon, on erittäin tyytyväinen saavutukseensa.
Lue enemmän JU Solar Teamistä ja heidän pojekteistaan täältä »