Avansarea tehnologiei informaționale a deschis multe uși în tehnologia de producție. Poate că mulți oameni nu au crezut că fabricarea aditivă ar putea fi chiar o parte integrantă a metodelor utilizate pentru piesele auto produse în serie, chiar și în industria vehiculelor.

Începuturi deplorabile

La început, imprimarea 3D nu a fost tratată ca o alternativă reală de către fabrici și s-au referit în mod incorect la toate tipurile sale ca fiind prototipuri rapide. Nu există nicio îndoială că, atunci când imprimarea 3D a luat amploare, aceasta se confrunta cu un număr relativ mare de probleme ale copilăriei. A fost lent, costisitor, iar calitatea rezultatului final a fost discutabil în majoritatea cazurilor.

Așadar, piesele finalizate au fost tratate ca exemple demonstrative, ca elemente de spectacol și piese de expoziție.

Esența producției

Cu toate acestea, multe domenii și companii au văzut ca o fantezie această idee, deoarece tehnologia are un avantaj incontestabil: se bazează pe fabricarea aditivă.

Acest lucru înseamnă, în esență, că în timpul producției se generează zero sau doar deșeuri minime din materia primă.

Imprimare 3D (sursa: pixabay.com)

În timpul producției clasice, dacă întoarcem sau frezăm o piesă, risipim mult material ceea ce nu putem reutiliza în majoritatea cazurilor.

Deoarece prea mulți participanți pe piață erau interesați de acest lucru, tehnologia ar putea continua să se dezvolte. Astăzi, sistemele sunt capabile să producă bunuri finale mult mai rapide, chiar mai precise și de înaltă calitate, chiar și în serie.

Drumul către industria auto

Pe măsură ce imprimantele 3D devin mai ieftine, mai rapide și mai precise, tot mai multe industrii le aplică. Odată cu dezvoltarea caracteristicilor menționate mai sus, s-ar putea presupune că și vehiculele se vor alătura portofoliului.

Astăzi este posibilă imprimarea 3D a unui piston (Sursă: pixabay.com)

În ultimele decenii în industria auto, imprimarea 3D a fost folosită de producătorii de automobile pentru a crea prototipuri de automobile pentru a le verifica forma și potrivirea. Prima tehnologie pentru blocurile de construcție a fost sinterizarea selectivă cu laser sau jetul de liant. Acest lucru a permis producătorilor de mașini să creeze piese estetice, dar acestea erau slabe și nu aveau o durată de viață lungă.

Nivelurile de fabricație aditivă în industria auto

Comunicare si conceptie:

Modelele imprimate 3D  cu foarte multe detalii și precise sunt foarte des folosite în industria auto pentru a prezenta noi modele și concepte de vehicule. Motivul este simplu – utilizarea numai a modelelor CAD nu este suficient de eficientă pentru a identifica potențialele probleme de proiectare. Astfel de modele sunt folosite și pentru testarea aerodinamică a modelelor noi.

Validarea prototipului:

Ca și în multe alte industrii, prototiparea este o parte foarte importantă a procesului de fabricare în industria auto. Imprimarea 3D permite prototiparea rapidă în faza de pre-producție. Utilizarea AM astăzi este una dintre cele mai populare modalități de validare a unui prototip – de la un detaliu mic, imprimat rapid până la o piesă la scară completă foarte detaliată, potrivită pentru verificarea și testarea performanței.

Eșantion folosit și scule înainte de producție:

Experții în hub-uri 3D consideră această aplicație ca fiind cea mai promițătoare. Cu ajutorul imprimării 3D se poate realiza producția rapidă de matrițe și unelte de termoformare, mânere și elemente de fixare. Acest lucru le permite producătorilor de automobile să creeze mostre și scule la costuri reduse și să elimine viitoare pierderi de producție prin investiții în scule cu costuri ridicate.

Piese personalizate, unice:

Producția aditivă este utilizată de companiile de automobile pentru a adapta piesele la anumite vehicule (făcându-le unice și ușoare) sau chiar pentru șoferi și piloți (de exemplu, scaune pentru mașini de curse). Acest lucru este util în special atunci când costul unor astfel de piese personalizate este justificat de o îmbunătățire semnificativă a performanței vehiculului/șoferului.

Avantajele imprimării 3D

Soluțiile de imprimare pentru industria auto oferă beneficii care pot fi ușor evaluate pe baza caracteristicilor de performanță. După cum am menționat anterior, imprimarea 3D poate înlocui acum producția CNC, costisitoare și lungă.

Piesele din plastic imprimate 3D sunt mai ieftine, iar timpul de producție internă este mai scurt. Și asta înseamnă reducerea costurilor de producție, mai ales în cazul producției de caroserii complexe.

Prototiparea 3D internă poate ajuta să controleze încălcarea proprietății intelectuale (IP) sau scurgerea de informații, deoarece totul este produs la fața locului.

Model bloc în timpul tipăririi (Sursă: pixabay.com)

Prototiparea 3D poate reduce semnificativ timpii de livrare în toate etapele producției, permițând o mai mare agilitate. Spre deosebire de abordările tradiționale ale proiectării vehiculelor (aceasta se aplică atât mașinilor, cât și camioanelor) în care sunt utilizate o varietate de materiale, imprimarea 3D în designul auto permite o utilizare mai mică a materialelor și deșeurilor, ceea ce aduce beneficii tuturor etapelor de producție.

Designul asistat de imprimantă 3D în industria auto le permite designerilor să încerce mai multe versiuni ale aceluiași detaliu în timpul fazei de dezvoltare a modelelor noi.

Oferă o flexibilitate mai mare, rezultând o proiectare eficientă și flexibilitate de proiectare pe tot parcursul procesului de evaluare a modelului. Acest lucru îi ajută pe producătorii de automobile să rămână la curent cu cerințele pieței și să rămână competitivi.

Software-uri

Imprimarea 3D permite proiectarea, prototiparea, testarea și fabricarea mai eficientă a modelelor de mașini folosind software-ul industrial de imprimare 3D. Acest software permite designerilor să creeze modele ce pot fi imprimate, care sunt primii pași cruciali în crearea pieselor auto printate 3D și nucleul procesului de imprimare.

Pentru a utiliza toate capacitățile unei imprimante 3D, trebuie să aveți software de control al imprimantei 3D și editori 3D care să permită echipamentului să îndeplinească sarcini specifice. Toate programele trebuie să îndeplinească anumite standarde, adică trebuie să „gestioneze” diferitele formate de introducere a datelor necesare.

Software-ul de imprimare 3D utilizează de obicei:

• Limbajul STL (triunghiurile sunt folosite pentru a descrie suprafața modelului)
• Limbajul X3D (numărarea începe de la profilul prestabilit, bazat pe standardul XML)
• Standard VRML (bazat pe triunghiuri fără puncte comune)

Cele mai comune software de pe piață:

•  Netfabb, Project Dreamcatcher (Autodesk)
• Materializează
• Stratasys
• SolidWorks (Sisteme Dassault)
• SolidEdge, NX (Siemens)
• Creo (PTC)