nTopを活用し、軽量かつ高効率・高精度な
コールドプレートに再設計
こちらの事例は、nTopの特長を活かしてより軽量で効率的な電気レースカー向けの冷却システムを設計することに成功しています。
DynamisはPuntozeroと提携し、電気自動車部門のレーシングカー向けに高電圧トラクションインバーターのコールドプレートを
積層造形用に再設計しました。フロー ガイドを備えた 液冷ヒートシンクは25% 軽量化し、熱伝達表面積は 3倍に増加しました。
高電圧トラクションインバーターは最適な動作温度範囲内に維持される必要がありますが、従来の冷却システムは重くてかさ張り、高性能レース用途には適していないため、より軽量かつコンパクトな高効率コールドプレートを設計することが課題でした。
Puntozero のエンジニアは、内部をジャイロイドラティスにし、nTop 独自のフィールドドリブン設計機能を使用してジャイロイドラティスを曲げるように変形させることで、コーナー周りの流れを誘導しました。
これにより曲線に沿った乱流を排除するフローガイドが作成できました。
このジャイロイド構造は、表面積と体積の比率が高い軽量の自立構造を作成するため、熱伝達に最適です。
さらにヒートシンクの主要構造として、ダイヤモンド TPMS ラティス構造を選択しました。
この外側のラティスは接触面に近いところほど厚くなるよう設計しており、接触面積が増加することで熱伝達を促進します。
内側の曲げを加えたジャイロイドと外側のラティスを合わせたモデルは、必要な剛性を維持しつつ
重量と製造コストは削減しながら、熱効率は向上させるという、より最適な状態に導くために何度も調整する必要がありました。
通常であれば膨大な時間が掛かるこの作業は、nTopの軽さと速さを活かした迅速な設計反復サイクルによって実現しています。
コンピュータ断層撮影法を使用した CT スキャンにより、この複雑な形状が偏差200ミクロンという高精度で欠陥なく製造される事が確認されました。
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