Érvek és ellenérvek
Napjainkban a 3D nyomtatási technológiák elég fejlettek ahhoz, hogy lehetővé tegyék mind a prototípusok készítését, mind a fejlett anyagtulajdonságú anyagokból készült alkatrészek gyártását.
A 3D nyomtatás egyik legnagyobb előnye az autógyártók számára, hogy csökkenthetik a költségeket és a prototípusok előállításához szükséges időt.
Az exkluzív, csúcskategóriás gyártók, amelyek kis számú autót gyártanak, élvezik a csúcskategóriás, végfelhasználású alkatrészek 3D nyomtatásának luxusát. Az olyan gyártók számára, mint a Bugatti és a Koenigsegg, a 3D nyomtatás csökkentheti a prototípus-készítés költségeit, és lehetővé teszi, hogy az autóik exkluzivitást adjanak.
Noha van értelme néhány csúcskategóriás végfelhasználói alkatrész 3D nyomtatásának, ez nagy léptékben nem költséghatékony. Ezért nem található csúcskategóriás 3D nyomtatott alkatrészeket a sorozatgyártású autókban.
A 3D nyomtatás azonban továbbra is nagyszerű tömeges testreszabási eszközként szolgálhat az alacsonyabb kategóriás gyártók számára.
Vessen egy pillantást a világ valaha látott legjobb autóipari 3D-nyomtatási alkalmazásainak egyikébe.
Koenigsegg prototípusa
A svéd hiperautó-gyártó, a Koenigsegg arról híres, hogy ők gyártják a világ leggyorsabb közúti legális autóját, a One:1-et. Az autó neve arra utal, hogy a lóerők száma nagyjából megegyezik az autó tömegével, 1360 kg az autó, illetve 1341 lóerős.
Mivel egy ilyen autót kis mennyiségben gyártanak, a Koenigsegg képes fém 3D nyomtatást használni könnyű titán kipufogóvég gyártásához. Christian Von Koenigsegg, a Koenigsegg alapítója és vezérigazgatója azt állítja, hogy a 3D nyomtatási eljárás drágább. A súlymegtakarítás azonban a vállalat legnagyobb prioritása, ezért a fém 3D nyomtatás volt a követendő út.
A Koenigsegg 3D nyomtatást is használ prototípuskészítéshez. Kifejlesztették a One:1-hez a saját fék- és gázpedáljukat, a külső tükör karokat és a külső tükör házait, a lábtámaszokat és még sok más alkatrészt 3D nyomtatással.
Egy olyan kis volumenű vállalat számára, mint a Koenigsegg, a 3D nyomtatás nagyszerű módja a gyorsabb termékfejlesztés elérésének, ami még exkluzivitást is biztosít a végtermék számára.
A Bugatti titán féknyereg
A világ legnagyobb titán 3D nyomtatott alkatrésze a Bugatti csodálatos féknyerge a Chiron szuperautójához. A Bugatti azt állítja, hogy a 3D nyomtatott féknyereg 40%-kal erősebb, mint a jelenleg az összes Chiron modellbe szerelt hagyományos féknyereg. Míg a gyártás 45 órát vett igénybe, a Bugatti meglehetősen kis volumenű gyártása miatt a 3D nyomtatás megfelelő megoldás.
A Bugatti úgy tervezte a féknyergét, hogy a lehető legkevesebb anyag felhasználásával lehessen előállítani, miközben jobb szerkezeti szilárdságot biztosít, mint a hagyományos féknyereg. Okos kialakításának köszönhetően a 3D nyomtatott féknyereg 2 kg-ot takarít meg a nem 3D nyomtatott elődjéhez képest.
Exkluzív gyártó lévén természetes, hogy a Bugattinak van pénze ahhoz, hogy ilyen projektekkel kísérletezzen. Mivel a Bugatti a VW-csoport része, az általuk most kifejlesztett technológia végül bekerülhet a VW-csoporton belüli más vállalatok termékeibe is.
A BMW 3D nyomtatási alkalmazásai
A BMW néhány évvel ezelőtt kezdett el kísérletezni a 3D nyomtatással, és azóta rengeteg előrelépés történt. Valójában manapság a BMW végfelhasználói alkatrészeket is gyárt fém 3D nyomtatókon.
A BMW csúcskategóriás autója, a BMW i8 Roadster összecsukható tetőmechanizmussal rendelkezik, amelyhez fém 3D-nyomtatókon nagy mennyiségben készítenek konzolokat. A konzol nagyon sajátos formával rendelkezik, és bonyolult a hagyományos technikákkal előállítani, ezért döntött a BMW a 3D nyomtatás mellett.
A cég 3D nyomtatási technológiájának másik nagyszerű példája az új BMW M850i Coupe Night Sky Edition fékjei. A teljes féknyereg egy fém 3D nyomtatóval lett nyomtatva, olyan esztétikai részletekkel, mint a Night Sky márkajelzés a féknyereg látható oldalán.
HRE: A világ első 3D nyomtatott kerekei
A HRE Wheels csúcskategóriás kerekek gyártására specializálódott. A közelmúltban a cég nagy médiafigyelmet keltett a HRE3D+ 3D nyomtatott kerekek projektnek köszönhetően.
A HRE Wheels együttműködött a GE Additive-vel, hogy hozzáférhessenek a nagy teljesítményű ipari 3D nyomtatókhoz. A HRE3D+ 3D nyomtatott kerék egy központi részből, 5 küllőből, titán rögzítőelemekből a küllőknek a központi részhez való rögzítésére, valamint egy szénszálas peremből áll.
A 3D nyomtatás létjogosultsága a kerékgyártásban az anyagpazarlás csökkentése és a nagyon összetett, díszes formák zökkenőmentes előállításának képessége. A HRE-nél felváltja a CNC marást, amely jelentős mennyiségű hulladékot termel a kerék alumínium blokkból történő kifaragásakor. Míg a 3D nyomtatás csak ott használ anyagot, ahol szükség van rá, így szinte semmilyen hulladékanyag nem keletkezik.
Bár a kerekek 3D-nyomtatása jelenleg drága folyamat, hosszú távon az autóipar résztvevői számos előnnyel bővülhetnek, amelyet a technológia hoz a kerékgyártásba.
A Ford gépsorai és szerelvényei a gyártósorhoz
Az autógyártó gyártósorának gyakori eszközei a fúrók és szerelvények, amelyeket többnyire a jelvények elhelyezésére használnak. A legtöbb gyártó megrendeli, hogy ezeket az eszközöket egy megbízó cég gyártsa le. Ez több időt vesz igénybe, és kevésbé költséghatékony a 3D nyomtatáshoz képest.
Mivel a fúrók és szerelvények műanyagból készülnek, és általában nem jellemzőek túl bonyolult formákra, elkészíthetők professzionális asztali FDM 3D nyomtatókon, például a Ultimaker nyomtatókkal. A Ford kihasználta ezt a technológiát, és az új Ford Focushoz több rögzítőelemet is 3D nyomtattak.
Tavaly a Volkswagen több mint 200 000 dollárt spórolt meg annak köszönhetően, hogy 3D nyomtatással állította elő a lámpákat és a lámpatesteket.
A Volkswagen versenyautó fejlesztése
Tavaly a Volkswagen részt vett a Pikes Peak International Hill Climb versenyen az erre a célra tervezett VW I.D. R Pikes Peak elektromos versenyautójával. Az I.D. R fejlesztése tökéletes példa arra, hogyan könnyíti meg és gyorsítja fel a prototípuskészítést a 3D-nyomtatás.
Az ID R egy teljesen elektromos versenyautó, amelyet két villanymotor hajt, amelyek 680 lóerőt adnak le, ami elegendő ahhoz, hogy 2,25 másodperc alatt 100 km/h-ra gyorsuljon az autó. Ezenkívül nagyon könnyű, súlya kevesebb, mint 1200 kg, vezetővel együtt.
Az I.D. R fejlesztésére rendelkezésre álló rövid idő alatt a Volkswagen több mint 2000 alkatrészt készített 3D-nyomtatással. Ez rengeteg időt és pénzt takarított meg.
Ennek a technikának a sikere bebizonyosodott, amikor az ID R új rekordot állított fel a 20 km hosszú, 156 kanyarral rendelkező hegymászó pályán. Romain Dumas 7 perc 57.148-ra állította be az új rekordot. A korábbi rekord 8 perc 13.878 volt, amit Sébastien Loeb érte el egy Peugeot 208 T16-tal.
A David Bowie 3D nyomtatott Tribute koncepcióautó
Ez egy teljesen 3D nyomtatott, teljes körű koncepcióautó, amelyet a zenei ikon, David Bowie előtt tisztelgésképpen készítettek.
Ennek az egyedülálló koncepciónak a dizájnja mögött Takumi Yamamoto, egy híres tervező áll, aki nagy tapasztalattal rendelkezik az egyedi koncepciójú hiperautók kidolgozásában. Yamamoto ötlete az volt, hogy egy Bowie-ihlette koncepcióautót építsen, amely kiemeli a művész személyiségét és munkásságát.
A teljes körű koncepciót a MASSIVit 3D és a Marie 3D készítette a MASSIVit 1800 nagyformátumú 3D nyomtatóval.
Mivel a tervezés rengeteg összetett formát tartalmaz, a 3D nyomtatás tökéletes eszköz a koncepciógyártáshoz. A projekt egyik célja az volt, hogy a 2019. január 31-től február 3-ig tartó párizsi Festival Automobile International alkalmával bemutassa a 3D nyomtatás által az autóipar számára nyújtott lehetőségeket.
Következtetés
Jelenleg az autóiparban a 3D nyomtatást többnyire gyors prototípus-készítő eszközként vagy végfelhasználású alkatrészek előállítására is használják. Viszonylag közeli jövőnkben egyre több 3D nyomtatott alkatrészt tartalmazó autót láthatunk majd az utakon, és borítékolható, hogy a 3D nyomtatás egyre nagyobb mértékben lesz alkalmazva az autóipar résztvevői által.
A gyártók élvezik a 3D nyomtatás által kínált költségcsökkentési előnyöket az alkatrészek fejlesztése során, de törekednek a végfelhasználású alkatrészek 3D nyomtatására is.
A 3D nyomtatási alkatrészek mellett már egész autókat is nyomtattak 3D nyomtatóval. A technológia közel sem áll készen arra, hogy felváltsa a jelenlegi járműgyártási folyamatot, de megvan benne a lehetőség a jövőben.
Eredeti forrás: All3dp.com
