TcT Group

A kedvezményezett neve:
TCT HUNGARY Kereskedelmi és Szolgáltató Korlátolt Felelősségű Társaság

A projekt címe:
Állandó mágneses szinkron motorok hatásfokának optimalizálása additív gyártás segítségével

A szerződött támogatás összege:
176 231 650 Ft

A támogatás mértéke:
68 %

A projekt tartalmának bemutatása:
A projekt során a legkorszerűbb elektromos motorokban alkalmazott állandó (szuper) mágnesek tervezési és gyártási folyamat optimalizálását, valamint az állandó mágneses villanymotorok hatékonyságának növelését tűztük ki célul, melyet az additív gyártás kínálta lehetőségek biztosította innovatív eljárással és az ehhez kapcsolódó modern, digitális eszközökkel kívánunk elérni.
Végső célunk egy olyan piacképes villanymotor család és tervezési, gyártási módszertan létrehozása, mely megadott paraméterek mentén optimalizált szerkezettel, fém nyomtatott mágnesekkel működik, fém nyomtatási eljárással készült fejlett hűtésű házzal rendelkezik. Ezt egészíti ki egy olyan önállóan is használható tervező algoritmus, mellyel a villanymotor kialakítása bizonyos szempontok mentén, generatív tervezéssel optimalizálható.
Az állandó mágneses szinkronmotorok nagyon nagy energiasűrűségű motorok, alkalmasak szervomotornak, tehát nagy teljesítmény leadására, de rövid üzemre, vagy kisebb teljesítményen tartós üzemre is. Jellemző felépítésük egyszerű, áll egy csapágyazott tengelyből melyen a lemezekből összefogott forgórész található, amiben az állandó mágnesek kapnak helyet. Ezt veszi körül az állórész lemezcsomagja a réz vezető tekercseléssel és az egészet a motor háza fogja össze. A konstrukció egyszerű gépészeti kialakítást igényel, ugyanakkor szükség van a nagy fluxussűrűségű ritka földfém (NdFeB) anyagú mágnesekre, melyek jelentős költséghányadát képviselik egy ilyen villanymotor előállításának. A jelenleg használt mágnes gyártási technológiák jellemzően hasáb, henger, gyűrű alakú mágnesek előállítására alkalmasak A motorok kapcsán használt hasábalak messze nem optimális: rögzítése nehéz, mágneses fluxusvesztesége jelentős a forgórész fém lemezeinek rövidzárása miatt. Ez az a pont, ahol az additív gyártás jelenti a további fejlődés lehetőségét. Az additív gyártás, vagyis 3D nyomtatás alkalmas szinte bármilyen geometriájú mágnes legyártására. Megvalósítható az optimális mágnesalak, mely az állandó mágneses szinkronmotor tulajdonságait, úgy mint hatásfok, nyomatékhullámosság, zaj nagy mértékben javítja. Másodsorban a hatékony mágneses tervezésnek és mágneskialakításnak köszönhetően a berendezés előállítási költsége, a fajlagos anyagigény a ritka földfémek fele csökken, mely a fenntarthatóságot is megalapozza. Egy ilyen mágnesalakot a TCT Hungary Kft. P210006 számmal és „Egyedi geometriájú állandó mágnes, fémporból additív gyártástechnológiával készítve, állandómágneses szinkron villanymotorok forgórészéhez”, címmel oltalomként jegyez.
A ritka földfém mágnesek (NdFeB) és a nagy energiasűrűségű villanymotorok kardinális kérdése a megfelelő hűtés. A mágnesek és a motor élettartama, hatásfoka a melegedés hatására jelentősen csökken. A mágneses optimalizációt csak úgy érdemes elvégezni és kivitelezni, ha a motor hűtését is figyelembe vesszük. Erre szintén az additív gyártás, a 3D fém nyomtatás kínál jó megoldást, mivel mint a léghűtéses, mind a folyadék hűtéses köpeny, vagyis motor burkolat az igényeknek megfelelően, hatékonyan kialakítható. A forma követő hűtőcsatornák, a vékony lamellás, zárt hőleadó felületek, alkatrészek számának csökkentése, változó falvastagság mind olyan lehetőség, amely a hagyományos, pl. nyomásos öntési vagy forgácsolási megmunkálások során nem megvalósítható.
Projektünk során egy komplex, innovatív állandó mágneses szinkron villamos motor fejlesztői környezetet hozunk létre, mely segítségével az igényelt motor egyes tulajdonságai szerint optimalizálhatunk a tervezés során. Ehhez kísérletek és fejlesztést végzünk 3D fémnyomtatókkal és ritka földfém por alapanyagokkal. Meghatározzuk a technológiai paramétereket, kifejlesztjük a gyártástechnológiát, és bebizonyítjuk az additív gyártás előnyeit és hatékonyságát.
A projekt eredményeként létrejön egy olyan eszköztár, melyek részenként és egyben is jól értékesíthetők akár licensz, akár szolgáltatás, akár legyártott alkatrész formájában.
A GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00140 az Európai Unió támogatásával, a magyar állam társfinanszírozásával valósult meg.

A projekt tényleges befejezési dátuma:
2025.06.30.

Projekt azonosító száma:
GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00140

A DEFECAST projekt megvalósítása során partnerünk, a TcT Group egyedi megoldásokat alkalmaz annak érdekében, hogy a szelektív lézerrel történő por ágyas additív fém 3D nyomtatás hibáit előrejelezzék már a gyártás közben. Ehhez képanalízist és a Mesterséges Inteligenciát hívják segítségül: konvolúciós neurális hálózat (cnn) alkalmazásával gyártás közben fotózzák és analizálják a terméket.

A cnn képes a képek lokális jellemzőit felismerni a tanulás során így megkülönböztetni, amúgy nehezen definiálható paraméterek alapján képeket (és képeken belüli információkat) egymástól, mint például a képeken belül látható texturális különbségek.

A fém 3D nyomtatás előnyei:
• Prototípusok funkcionális tesztje esetén ideális
• A hulladék mennyisége minimalizálható
• Könnyű, funkcionális alkatrészek tervezhetők általa
• Alkalmazható akkor is, amikor a hagyományos gyártástechnológia nem: pl. belső formakövető hűtőcsatornák, „bennszülött” alkatrészek, könnyített, belső üreges alkatrészek gyártásakor
• Kis szériák esetén elkerülhetők a magas szerszámköltségek
• A topológia átgondolásával több alkatrész kezelése és szerelése helyett egyetlen alkatrész készül több szerelt alkatrész egyesítésével
• Bonyolult, egyedi geometriájú alkatrészek gyártása is ugyanolyan könnyű, mint egyszerű testeké
• Van geometriai tervezési szabadság additívra gyártásra tervezés esetén
• Additív gyártási pontosság akár +/-0.05mm-en belül is
• Magas szakítószilárdságú, hőkezelhető anyagok is elérhetők
• Ma már sorozatgyártásra is alkalmas a 3D nyomtatás
• Gyors szállítási idők vállalhatók

A projektmentorációért a kísérlet során az Innoskart Digitális Klaszter / Digitális Innovációs Központ felel. Az Innoskart célja a gyártók és megoldásszállítók hálózatának bővítése, digitális szolgáltatások nyújtása, uniós finanszírozási lehetőségek közvetítése a régió KKV-i számára, valamint potenciális partnerek feltérképezése új, mesterséges intelligencia alapú innovációs kísérletek létrehozásához.

Bővebb információ a projektről: https://innoskart.digital/esemenyek/defecast-projekt/

TcT Group Állásajánlat - CNC mérnök Nézd meg a többi állásajánlatunkat is és jelentkezz még ma!

🕵️‍♀️ Szükségünk van egy junior projektmenedzserre! Te vagy az? 🕵️‍♀️
Itt tudod elolvasni a pozíció leírását és elküldeni a jelentkezésed: http://tct.hu/hu/Career/49