3D-друковані Автомобільні проекти

Автомобільна промисловість завжди була у пошуку швидшого прототипування та рішень для зменшення ваги деталі при збереженні міцності конструкції. Ось список деяких з найкращих програм для 3D-друку в автомобільній промисловості.

Плюси та мінуси

3D-друкарський пристрій, що використовується на підприємствах Volkswagen Autoeuropa Джерело: GoPrint3D
У наші дні технології 3D-друку досить просунуті, щоб уможливити створення прототипів та виробництво деталей із високопродуктивних матеріалів.
Однією з найбільших переваг 3D-друку для автовиробників є можливість скоротити витрати та час, необхідний для виробництва прототипів.
Ексклюзивні виробники високого класу, що виробляють невелику кількість автомобілів, можуть дозволити собі розкіш 3D-друку високоякісних деталей для кінцевого використання. Для таких виробників, як Bugatti & Koenigsegg, 3D-друк може скоротити витрати на створення прототипів та додати ексклюзивність до їхніх автомобілів.
Хоча сенс 3D-друк деяких високоякісних деталей для кінцевого використання, у великих масштабах це просто не вигідно. Ось чому ви не знайдете високоякісних 3D-друкованих деталей у серійних автомобілях.
Тим не менш, 3D-друк все ще може бути відмінним інструментом масового налаштування для початківців.
Давайте заглибимося в деякі з найкращих проектів для 3D-друку у світі автомобілів.

1. Прототип Кенігсегга

Генеральний директор Koenigsegg тримає 3D надрукований прототип підставки для ніг.

Шведський виробник гіперкарів Koenigsegg відомий виробництвом найшвидшого у світі дорожнього автомобіля, One: 1. Назва автомобіля говорить про те, що кількість к.с. (гальмівна потужність) більш менш відповідає вазі автомобіля, 1360 кг і 1341 к.с., відповідно.

Оскільки такий автомобіль виробляється у малому обсязі, Koenigsegg може використовувати металеву 3D-друк для виробництва легкого вихлопного титанового наконечника. Крістіан фон Кенігсегг, засновник та генеральний директор Koenigsegg, стверджує, що процес 3D-друку коштує дорожче. Тим не менш, зниження ваги є основним пріоритетом компанії, тому саме тому 3D-друк на металі був ідеальним рішенням.

Koenigsegg також використовує 3D-друк для створення прототипів. Вони розробили педаль гальма та газу, кронштейни дзеркал заднього виду та корпусу дзеркал, підставки для ніг та багато інших компонентів для One: 1 з використанням 3D-друку.
Для невеликої компанії з невеликим обсягом, такий як Koenigsegg, 3D-друк є чудовим способом прискорення розробки продукту. Це також забезпечує ексклюзивність для кінцевого продукту.

2. Титановий супорт Bugatti

Тривимірний роздрукований гальмівний супорт Bugatti, зображений під час тестування.

Найбільша у світі 3D-друкована деталь з титану – це дивовижний гальмівний супорт Bugatti для гіперкара Chiron. Bugatti стверджує, що 3D-надрукований супорт на 40% міцніший за звичайний супорт, який в даний час встановлений на всіх моделях Chiron. Незважаючи на те, що виробництво зайняло 45 годин, обсяг виробництва Bugatti досить низький, що робить 3D-друк відповідним рішенням.

Bugatti спроектував супорт так, щоб його можна було виготовити з використанням якомога меншої кількості матеріалу, забезпечуючи при цьому кращу міцність конструкційну, ніж у звичайного супорта. Завдяки продуманому дизайну 3D-надрукований супорт економить на 2 кг більше за стандартний.

Будучи ексклюзивним виробником, Bugatti має засоби для експериментів з такими проектами. Оскільки Bugatti є частиною VW Group, технології, які вони розробляють зараз, можуть зрештою потрапити до продуктів інших компаній, що входять до VW Group.

3. BMW для 3D-друку

Гальмівний супорт із 3D-друком та партія 3D-кронштейнів із печаткою для механізму складання даху.

BMW почала експериментувати з 3D-друком кілька років тому, і з того часу було досягнуто великого прогресу. Фактично, сьогодні BMW виробляє деталі для кінцевих користувачів на металевих 3D-принтерах.

BMW i8 Roadster – найкращий представник BMW, оснащений механізмом складання даху, для якого кронштейни виготовляються у великих кількостях на металевих 3D-принтерах. Кронштейн має дуже специфічну форму та його складно виготовити з використанням традиційних технологій, тому BMW обрала 3D-друк.
Ще одним чудовим прикладом використання компанією технології 3D-друку є гальма нового BMW M850i ​​Coupe Night Sky Edition. Весь гальмівний супорт був надрукований на металевому 3D принтері, з естетичними деталями, такими як нічне небо, на фірмовій стороні супорта.

4. HRE: перші у світі колеса з 3D-друком

Колесо з друкованим зображенням HRE3D + 3D, встановлене на гіперкар McLaren P1 Джерело: HRE Wheels

HRE Wheels спеціалізується на виробництві високоякісних коліс. Останнім часом компанія залучила велике в

німання засобів масової інформації завдяки проекту друкованих коліс HRE3D + 3D.
Компанія HRE Wheels співпрацює з GE Additive, щоб отримати доступ до високопродуктивних промислових 3D-принтерів. Друковане колесо HRE3D + 3D складається з центральної частини, 5 спиць, титанових кріплень для кріплення спиць до центральної частини та обода з вуглецевого волокна.
Що 3D-друк приносить у виробництво коліс – це скорочення відходів матеріалу та можливість безшовного виробництва дуже складних, химерних форм. У HRE він замінює фрезерні верстати з ЧПУ, які генерують значну кількість відходів при вирізанні колеса з алюмінієвого блоку. У той час як 3D-друк використовує матеріал лише там, де це необхідно, практично не залишаючи непотрібні матеріали.
Хоча 3D-друк коліс на даний момент є дорогим процесом, у довгостроковій перспективі автомобільний сектор може отримати багато переваг, які технологія приносить у виробництво коліс.

5. Форми та пристрої Ford для виробничої лінії

Стенди та пристрої, використані при виробництві нового Ford Focus Джерело: Ultimaker
Стенди та пристрої є поширеними інструментами на виробничій лінії виробника автомобілів, які в основному використовуються для розміщення значків. Більшість виробників замовляють ці інструменти для виробництва сторонньою компанією. Це займає більше часу і є менш економічним, ніж 3D-друк.
Оскільки пристрої та пристрої виготовлені з пластику і зазвичай не мають дуже складних форм, їх можна виготовити на професійних настільних 3D-принтерах FDM, таких як Ultimakers. Компанія Ford скористалася цією технологією, застосувавши пристрої для 3D-друку та пристрої для нового Ford Focus.
Торік Volkswagen Autoeuropa заощадив понад 200 000 доларів завдяки перекладу виробництва пристроїв та пристроїв з аутсорсерів на 3D-друк.

6. Розробка гоночних автомобілів Volkswagen

Гоночний автомобіль Volkswagen ID R Джерело: RaceDepartment

Торік Volkswagen брав участь у гонці Pikes Peak International Hill Climb зі своїм спеціально створеним електричним гоночним автомобілем VW ID R Pikes Peak. Розробка ID R є чудовим прикладом того, як 3D-друк робить прототипування простіше та швидше. ID R - це повністю електричний гоночний автомобіль, що працює від двох електродвигунів потужністю 680 к.с., що достатньо для запуску автомобіля з 0-60 миль на годину за 2,25 секунди. Він також дуже легкий, важить менше ніж 2500 фунтів, включаючи драйвер.

Протягом короткого часу, доступного для розробки ID R, Volkswagen надрукував понад 2000 деталей. Це заощадило багато часу та грошей.
Успіх цієї техніки був доведений, коли ID R встановив новий рекорд на 20-кілометровій трасі підйому вгору зі 156 поворотами. Ромен Дюма встановив новий рекорд в 7:57:148. Попередній рекорд був 8:13,878 і був зроблений Себастьєном Лебом в Peugeot 208 T16.

7. Концепт-кар Девіда Боуї (3D)

Концепт-кар Девіда Боуї, надрукований у 3D, Джерело: ALL3DP

Це повністю надрукований у 3D концептуальний автомобіль, створений на честь музиканта Девіда Боуї.
За дизайном цієї унікальної концепції стоїть Такумі Ямамото, відомий дизайнер із великим досвідом роботи над одноразовими концептуальними гіперкарами. Ідея Ямамото полягала в тому, щоб створити натхненний Боуї концепт-кар, який би наголошував на індивідуальності та творчості художника. Повномасштабна концепція була розроблена MASSIVit 3D та Marie 3D з використанням широкоформатного 3D-принтера MASSIVit 1800.

Оскільки в дизайні представлено безліч складних форм, 3D-друк став ідеальним інструментом для створення концепції. Одна з цілей цього проекту полягала в тому, щоб надати можливості, які 3D-друк дає автомобільному світу, під час фестивалю Automobile International у Парижі, який проходив з 31 січня до 3 лютого 2019 року.
Якщо ви хочете дізнатися більше, прочитайте нашу повну статтю про Девіда Боуї Tribute Car: 3D Printing First.

Висновок

Прототип автомобіля Strati 3D, надрукованого компанією Local Motors

На даний момент 3D-друк в автомобільній промисловості в основному використовується як інструмент швидкого прототипування або для виробництва деталей для кінцевого використання. У найближчому майбутньому ми можемо побачити дедалі більше автомобілів із деталями, надрукованими у 3D.
Виробники користуються перевагами скорочення витрат, які дає 3D-друк, коли справа доходить до розробки деталей, але також прагнуть деталей кінцевого використання для 3D-друку.
Крім деталей для 3D-друку, цілі машини вже були надруковані у 3D. Ця технологія ще не готова замінити існуючий процес виробництва транспортних засобів, але потенційно може це зробити в майбутньому.