Airbus APWorks Light Rider - H πρώτη 3D printed μοτοσυκλέτα

Από τον

Βασίλη Καραχάλιο

28/9/2016

 

Η πρώτη "εκτυπωμένη" μοτοσυκλέτα, από το κράμα Scalmalloy, ζυγίζει μόλις 35 κιλά! Η ελαφρότητά της αυτή δικαιολογεί τους τροχούς, τα φρένα και τις αναρτήσεις που προέρχονται από mountain bike, και δεν έχουν λόγο να είναι βαρύτερα όλα αυτά, με τόσο μικρό συνολικό βάρος.

Το Light Rider όμως αντιπροσωπεύει κάτι πολύ πιο σημαντικό από μια ακόμα πρόταση για ηλεκτρική μοτοσυκλέτα. Κι ο λόγος είναι η μέθοδος κατασκευής του πλαισίου, σε συνδυασμό με το κράμα που χρησιμοποιείται.

Το Scalmalloy: Πρόκειται για νέο υλικό, εξελιγμένο από το Airbus Group (κι όλοι ξέρουμε τι – κυρίως – φτιάχνει η Airbus, έ;).  Είναι ένα κράμα αλουμινίου, μαγνησίου και σκανδίου (Sc, ατομικός αριθμός 21, αργυρόλευκο μέταλλο, έχει καταταχθεί και στις σπάνιες γαίες), που εξελίχθηκε ειδικά για την κατασκευή εξελασμένων εξαρτημάτων υψηλής αντοχής. Παράλληλα, έχει εξαιρετική αντοχή στην κόπωση, τομέα όπου πάσχουν τα συνήθη κράματα αλουμινίου. Και φυσικά, είναι κατάλληλο για 3D printing, όπως και για κατασκευές με την μέθοδο των πρόσθετων στρώσεων (ALM, Additive Layer Manufacturing). To Scalmalloy είναι πολύ ανθεκτικό στην διάβρωση και το ίδιο ανθεκτικό με το τιτάνιο.

Η ΑPWorks: Μια εταιρία του Αirbus Group, εξειδικευμένη στα προηγμένα υλικά, το 3D printing και τις κατασκευές με την μέθοδο ALM. Παράγει μια μεγάλη γκάμα μεταλλικών εξαρτημάτων για ένα ευρύ φάσμα πελατών – βιομηχανιών, από την αεροναυπηγική και την διαστημική έως τις αυτοκινήτου και ρομποτικής.

 

Το Light Rider φτιάχτηκε για να αναδείξει τόσο τις ιδιότητες του νέου κράματος, όσο και τις προηγμένες κατασκευαστικές δυνατότητες της APWorks. Mε μόλις 35 κιλά συνολικό βάρος, ο ηλεκτροκινητήρας των 8 ίππων του δίνει μια τελική γύρω στα 80 km/h και μια επιτάχυνση 0-45 km/h σε 3 δευτερόλεπτα (για μια αναλογία με τις βενζινοκίνητες μοτοσυκλέτες, αντίστοιχο χρόνο κάνει το Ducati Scrambler Sixty2, με 400cc, 34,7 ίππους και 185 κιλά βάρους). Το πιο ενδιαφέρον κομμάτι του είναι το πλαίσιό του, με την οργανική μορφή και την "βιονική" δομή, που τα κομμάτια του εκτυπώνονται ξεχωριστά και μετά συγκολλώνται σε περιβάλλον αδρανούς αερίου, με ηλεκτρόδιο βολφραμίου. Η APWorks λέει πως χρησιμοποίησε έναν αλγόριθμο για να εξελίξει την δομή του πλαισίου, έτσι ώστε να κρατήσει το βάρος στο ελάχιστο δυνατό, αλλά και την αντοχή του σε επίπεδα κατάλληλα για καθημερινή χρήση. Η εμφάνισή του είναι αποτέλεσμα προγραμματισμού του αλγόριθμου, που χρησιμοποίησε βιολογικές δομές και φυσικές διαδικασίες ανάπτυξης ως πρότυπα. Η μίμηση της φύσης από εκτυπωτές 3D!

Οι σωλήνες αυτού του οργανικής εμφάνισης χωροδικτυώματος είναι κούφιοι, κι έχουν ενσωματωμένα κανάλια για το πέρασμα καλωδίων ή σωλήνων υγρών φρένων, σχηματίζοντας παράλληλα κι ό,τι άλλο χρειάζεται ένα πλαίσιο, όπως για παράδειγμα τα μαρσπιέ.

Ο Joachim Zettler,  CEO της Airbus APWorks, λέει για το Light Rider, που μοιάζει κάπως με την εικόνα των σημερινών μοτοσυκλετών, αλλά ταυτόχρονα και σαν συγγενής τους από το μακρινό μέλλον: "Αυτή η σύνθετη δομή του πλαισίου, που διακλαδίζεται με τους κούφιους σωλήνες της, δεν θα μπορούσε να έχει παραχθεί με συμβατικές μεθόδους παραγωγής. Οι εξελίξεις στην τεχνική των πρόσθετων στρώσεων μας επιτρέπουν αυτή τη "βιολογική" σχεδίαση που φανταστήκαμε για το Light Rider. Με αυτή την τεχνολογία, οι περιορισμοί των συμβατικών μεθόδων δεν υπάρχουν πια".

 

Κάθε μέρος του πλαισίου έχει κατασκευαστεί με 3D laser εκτυπωτή, τύπου DMLS (Direct Metal Laser Sintering) που λιώνει σωματίδια του κράματος Scalmalloy, εκτυπώνοντας χιλιάδες στρώσεις που η κάθε μία έχει πάχος μόλις 60 μικρά. Όλα τα "παρελκόμενα" ενός συμβατικού πλαισίου, από σπειρώματα, βάσεις, διόδους για καλώδια ή ντίζες ή σωληνάκια, τα πάντα εκτυπώνονται εξ αρχής, κάτι που από μόνο του μειώνει το βάρος σε σχέση με ένα συμβατικό αλουμινένιο πλαίσιο τουλάχιστον κατά 30%.

Το μήνυμα που φέρνει το Light Rider είναι πως η τεχνολογία για μαζική παραγωγή εκτυπωμένων πλαισίων μοτοσυκλετών είναι υπαρκτή, μαζί με ένα νέο κράμα που σε συνδυασμό με το 3D printing μπορεί να κατεβάσει σημαντικά το βάρος των μοτοσυκλετών, όχι μόνο γιατί θα έχουν ελαφρύτερο πλαίσιο, αλλά και γιατί με αυτές τις μεθόδους κατασκευής θα εξαλειφθούν πλήθος έξτρα εξαρτημάτων, που με την σειρά τους ανεβάζουν σημαντικά το βάρος. Επιπλέον, η μορφή του πλαισίου θα μπορεί να ακολουθεί πολύ καλύτερα τις διαδρομές των φορτίων που δέχεται, ακριβώς στα σημεία που χρειάζεται, και μόνο σε αυτά.

  

Astemo-Honda: Τέλος οι σπάνιες γαίες για τους ηλεκτρικούς κινητήρες - Σε βάθος 5ετίας θέλει να αλλάξει τα δεδομένα

Έκλεισε δραστικά την ψαλίδα σε μέγεθος και κατανάλωση έναντι των κινητήρων με σπάνιες γαίες
honda astemo ηλεκτρικός κινητήρας
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

12/12/2025

Μέσω της Astemo ο ιαπωνικός κολοσσός μπαίνει στον χορό των ηλεκτρικών κινητήρων που δεν απαιτούν σπάνιες γαίες για να λειτουργήσουν μειώνοντας τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο για την κατασκευή τους αλλά και την εξάρτηση των κατασκευαστών από χώρες που έχουν πλούσια κοιτάσματα σπάνιων γαιών όπως είναι η Κίνα.

Το μέλλον της ηλεκτροκίνησης απομακρύνεται από την εξάρτηση στις σπάνιες γαίες για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων και μπαταριών για περιβαλλοντικούς, οικονομικούς και πολιτικούς λόγους. 

Η Κίνα έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα σπάνιων γαιών και έτσι μπορεί να ελέγχει τιμές και διαθεσιμότητα πιο εύκολα από οποιονδήποτε άλλο, κάτι που δεν αρέσει φυσικά στον υπόλοιπο κόσμο ειδικά από τη στιγμή οι εγχώριοι κατασκευαστές της πρωτοστατούν στην εξέλιξη και διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. 

Astemo

Παράλληλα, η εξόρυξή των σπάνιων γαιών είναι ιδιαίτερα επιβλαβής για το περιβάλλον -μόλυνση του εδάφους με τοξικές ουσίες εκεί όπου γίνεται η εξόρυξη μεταξύ άλλων-, ενώ και οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι μπαταρίες που ενσωματώνουν σπάνιες γαίες είναι ακριβότεροι στην κατασκευή τους. Ευτυχώς λοιπόν που ο φόβος των κυβερνήσεων και των κατασκευαστών εκτός Κίνας ωθεί τις εξελίξεις στην ηλεκτροκίνηση μακριά από τις σπάνιες γαίες (και) προς ένα πιο φιλικό περιβαλλοντικά μέλλον.

Με στόχο να αντικαταστήσει εντελώς τους ηλεκτρικούς κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (Permanent Magnet AC/DC Motor- PMAC-PMDC) η ιαπωνική Advanced Sustainable Technologies for Mobility (Astemo) ανακοίνωσε ότι εξελίσσει και αυτή έναν επαγωγικό ηλεκτρικό κινητήρα μαγνητικής αντίστασης (Reluctance Motor) με ρότορα-δρομέα που δεν ενσωματώνει στη σχεδίασή του σπάνιες γαίες. 

Η Astemo, που έχει ως μεγαλομέτοχους τις Honda και Hitachi, έχει κλείσει σημαντικά την ψαλίδα στην απόδοση μεταξύ του φιλικότερου προς το περιβάλλον κινητήρα της που χρησιμοποιεί σιδερένιο δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου) και των PMAC-PMDC, ενώ έχει περιορίσει και το απαιτούμενο μέγεθος και βάρος του, τα τρία σημεία που υστερεί αυτός ο τύπος ηλεκτρικού κινητήρα έναντι εκείνων με σπάνιες γαίες. 

Ο κινητήρας των Ιαπώνων είναι παράλληλα σημαντικά μικρότερος από τους υπάρχοντες ηλεκτρικούς κινητήρες με φερρίτη που για να έχουν την ίδια απόδοση με τους PMAC-PMDC θα πρέπει να είναι τριπλάσιοι σε μέγεθος σε σχέση με αυτούς αφού η μαγνητική δύναμη του φερρίτη είναι περίπου στο 33% σε σχέση π.χ. με τον μαγνήτη νεοδυμίου, τον ισχυρότερο τύπο μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή στους ηλεκτρικούς κινητήρες. Έτσι καταναλώνουν και πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Astemo

Για τον κυρίως ηλεκτρικό κινητήρα που εξελίσσουν οι Ιάπωνες χρησιμοποιούν δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου), ενώ έχουν δημιουργήσει και έναν βοηθητικό σε αυτόν ηλεκτρικό κινητήρα με δρομέα που δεν έχει ούτε φερρίτη! Και στις δύο περιπτώσεις ο δρομέας είναι 30% μεγαλύτερος έναντι εκείνων που έχουν οι PMAC-PMDC, όμως η Astemo ισχυρίζεται ότι έτσι η απόδοση βρίσκεται στα ίδια επίπεδα στην περίπτωση του κυρίως κινητήρα της.

Χωρίς να αναφέρεται στο μέγεθος και το βάρος, η Astemo κάνει λόγο για μέγιστη απόδοση που φτάνει τους 241 ίππους για τον κυρίως κινητήρα και τους 181 ίππους για εκείνον που δεν έχει ούτε φερρίτη. Και στις δύο περιπτώσεις η εσωτερική σχεδίαση του ρότορα που έχει γίνει σε στρώματα -αλλάζει δηλαδή από την επιφάνεια προς τα μέσα αλλά και από το κέντρο προς τα άκρα- διευκολύνει τη ροή του στάτη (του σταθερού μέρους του κινητήρα) να περάσει μέσα από κάποιες περιοχές και έτσι αναπτύσσεται η μαγνητική ροπή στον δρομέα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που ισχυρίζεται ότι έλυσε η Astemo και επέτρεψε τη μείωση του μεγέθους με ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος είναι η διαχείριση της θερμότητας εντός του κινητήρα λόγω της υψηλής τάσης που απαιτείται (400/800V) με την ιαπωνική εταιρεία να ψύχει το τύλιγμα του στάτη με κάποιο είδος λαδιού.

Το πλάνο της Astemo, στην οποία ανήκουν οι Showa, Nissin και Keihin, είναι να έχει έτοιμους για εμπορική χρήση και μαζική παραγωγή τους κινητήρες της μέχρι το 2030 και αυτό, αν το πετύχει, θα αποτελεί παγκόσμια πρωτιά.

Ετικέτες