Czy drukarki 3D mogą rozwinać branżę motoryzacyjną?

22 lipca 2022 Piotr 0 Comments

Możliwości druku 3d w motoryzacji wykorzystywane są na każdym etapie projektowania i produkcji pojazdów samochodowych. Dostępne techniki i materiały pozwalają na drukowanie zarówno lekkich, jak i bardzo wytrzymałych elementów. Wejście na druku 3d na rynek motoryzacyjny było kwestią czasu, ponieważ drukowanie 3d pozwala na obniżenie kosztów produkcyjnych a także na przyspieszenie produkcji i prototypowania. Ponadto, druk 3d pozwala na nisko seryjną produkcję części do pojazdów sportowych i specjalnych, dzięki czemu obniża się koszt wyprodukowania takiego pojazdu

Druk 3d i jego rodzaje

Najczęściej spotykanymi rodzajami druku 3d są technologie zwane FDM, SLS, Polyjet, SLA oraz DMLS.

Najczęściej spotykanym rozwiązaniem są drukarki FDM, które pozwalają na drukowanie za pomocą osadzania kolejnych warstw materiału. Rozwiązanie to jest znakomite do szybkiego prototypowania, dobrej jakości i wysokiej szybkości druku.
Technologie SLS i DMLS są zbliżone do siebie. Polegają na spiekaniu proszku poliamidowego (w SLS) lub sproszkowanego stopu metali w całość, za pomocą lasera o wysokiej mocy. Wydruki SLS mają bardzo wysoki potencjał produkcyjny, ze względu na możliwości produkcyjne oraz parametry gotowego produktu. Podobnie sprawa ma się w wypadku DMLS, przy czym gotowe wydruki zazwyczaj należy poddać obróbce.
SLA jest najstarszą metodą druku 3d, która polega na tworzeniu wydruku za pomocą żywicy polimerowej światłoutwardzalnej. Ta technika drukowania nie należy do najszybszych, aczkolwiek znajduje bardzo szerokie zastosowanie nie tylko w motoryzacji. Możliwość druku skomplikowanych kształtów przy jednoczesnym zachowaniu bardzo wysokiej dokładności to największe zalety tego typu druku 3d.
Polyjet z kolei polega na natryskiwaniu żywicy polimerowej i jednoczesnym utwardzaniu jej za pomocą światła UV. Technika ta jest szeroko wykorzystywana, ze względu na możliwość tworzenia cienkościennych struktur, a także skomplikowanych kształtów. Dodatkową zaletą jest szeroka paleta barw, które można dowolnie mieszać podczas druku.Zobacz także: Wielkoformatowa drukarka przemysłowa p800

Prototypowanie z wykorzystaniem druku 3d

W chwili obecnej, głównym obszarem zainteresowania drukarkami 3d w motoryzacji jest ich zdolność do wspomagania procesów projektowych. Prototypowanie części samochodowych sprawia na drukarce 3d jest wygodne, szybkie i tanie w utrzymaniu. Dzięki stosowaniu Rapid prototyping czas niezbędny na opracowanie nowego samochodu lub części do niego jest mocno ograniczony. W związku z tym, że koszty drukarek 3d i samej technologii addytywnej są niskie, coraz więcej firm eksperymentuje tworząc coraz bardziej innowacyjne rozwiązania. Możliwość obserwacji na żywo elementu zaprojektowanego przez projektantów pozwala im na szybsze i dokładniejsze poprawki. Ponadto technologie 3d pozwalają im na dużo większą swobodę działania i kreatywność podczas poszukiwania rozwiązań technologicznych dla obecnych problemów.

Druk 3d części samochodowych

Współczesne drukarki 3d pozwalają na druk wielu drobnych elementów, jak chociażby przełączniki czy przyciski. Szybkość druku 3d pozwala na wydajne i precyzyjne tworzenie takich komponentów. Dzięki rozwojowi technologii addytywnych, w chwili obecnej możliwe jest drukowanie takich elementów jak turbosprężarka (w Koenigsegg One:1 jest w pełni wydrukowana turbosprężarka), końcówki wydechu, kolektory ssące, wyposażenie wnętrza, pokrywy silnika, pokrywy głowic. Zastosowanie techniki DMLS pozwala na drukowanie 3d metalowych elementów, stworzonych z tak egzotycznych metali jak chociażby stopy tytanu czy inconelu. Jeśli rozwój drukarek 3d będzie tak intensywny jak do tej pory, to już niedługo doczekamy się całych samochodów drukowanych za pomocą technologii addytywnych.

Małoseryjny druk 3d

Druk małoseryjny jest przede wszystkim przeznaczony dla producentów supersamochodów oraz dla firm, które przebudowują samochody cywilne na potrzeby ratownictwa medycznego i policji. Możliwość wydruku w małych ilościach niezbędnych elementów, takich jak klamki, zaślepki, owiewki, kierownice, przyciski itp. pozwala na drastyczne obniżenie kosztów produkcji, przy zachowaniu odpowiedniego poziomu wytrzymałości i bezpieczeństwa.

Druk niestandardowych przyrządów i narzędzi

Druk 3d pozwala również na drukowanie niestandardowych narzędzi i przyrządów niezbędnych podczas serwisowania pojazdu. W związku z coraz bardziej kompaktowymi pojazdami, coraz częściej zdarza się, że aby móc naprawić pojazd, należy posiadać specjalistyczne narzędzia. Niestandardowe kształty potrzebne do montażu i demontażu poszczególnych elementów są coraz częstsze. Drukowane narzędzia są niezbędne do poprawnego montażu dachu w Oplu Adam.

Nie jest tajemnicą również to, że wydrukowane elementy mogą być dużo wytrzymalsze od standardowych narzędzi. Ponadto, drukując narzędzia z odpowiednich materiałów, jesteśmy w stanie ograniczyć ich masę, co pozytywnie wpłynie na pracowników, którzy na co dzień z tych narzędzi korzystają.