3D принтиране е не само с голям обхват на приложение, но и технология, която пести ценни ресурси като време и пари. Затова и не е чудно, че една от първите индустрии, в които тази технология намери приложение бе автомобилната индустрия. Днес няма водеща автомобилна компания, която да не използва 3D технология при разработката на своите продукти.
Компаниите използват този вид печат за прототипиране, за изработка на автомобилни компоненти и части, за производство на производствени инструменти и други. А най-креативните дори дават възможност на клиентите си да персонализират своите автомобили.
Как 3D технологията участва в изработката на персонални модели автомобили?
Живеем в свят, в който търсенето на персонални продукти и изживявания става все по-голямо. Затова не е изненадващо, че потребителите, които искат да притежават автомобил с компоненти, които да кореспондират на техните разбирания и желания се увеличава с всяка година.
За да отговорят на очакванията им, от няколко години насам автомобилните компании започнаха да предлагат на клиентите си възможност за персонализация на превозните средства с помощта на 3D печат. Потребителите имат възможност както да участват активно в разработването на дизайна, прототипирането и отпечатването на отделни персонални компоненти, така и в разработката на персонални модели автомобили.
Персонализиране на автомобилни компоненти с 3D
Една от първите компании, които дават подобна възможност е японската Daihatsu, която през 2016 година съвместно с партньорите от Stratasys стартира проект за персонализиране на свои модели. Днес клиентите на Daihatsu могат да проектират и поръчват персонализирани 3D отпечатани панели за задните и предните си брони. Персонализираните части се отпечатват с ASA (издръжлив и устойчива на ултравиолетово лъчения термопластик), а печатането се извършва на принтер Stratasys Fortus.
Европейските марки BMW и MINI също използват 3D технология, за да предлагат персонализирани модели части за автомобили. От 2018 година британският производител MINI благодарение на софтуера за персонализиране на Twikit предлага на своите клиенти възможност да персонализират различни елементи от тапицерията, фаровете, LED осветлението, уплътненията на вратите и други. След като направят избора си, частите се отпечатват с 3D от различни материали и с подходящите технологии (от DLS до SLS).
Wolksvagen също не остава по-назад и внедрява в производството си технологията на HP JET METAL JET. Тази 3D технология позволява на клиентите персонализацията не само отделни малки компоненти или части от екстериора на автомобила, но и по-големи елементи като врати, ключалки, елементи за превключване на предавките и други. Компанията обмисля в най-скоро време да предостави възможност на клиентите си да добавят собствени букви или названия върху персонализираните елементи, които се отпечатват.
Персонални 3D печатани модели автомобили
Бързото развитие на 3D технологията и усъвършенстването на машините за принтиране вдъхнови голяма част от автомобилните компании да работят в посока производство на изцяло принтирани персонални модели автомобили.
През последните няколко години бяха представени няколко различни модела отпечатани почти на 90% на 3D принтер.
Как се изработва прототип на персонален модел автомобил?
Избор на софтуер
За да се стартира 3D принтирането на автомобила, първото, което се прави е печатането на прототипа. За целта е необходимо да се стартира проект за 3d печат и избере най-добрия софтуер. Тъй като няма специален софтуер за отпечатване на автомобили части и елементи, обикновено се използват няколко инженерни приложения като CAT, които имат функции за симулация и визуализация.
Избор на материал
Едни от най-популярните материали, които се използват за отпечатване на персонализирани части и компоненти в автомобилния сектор са:
- Полипропилен
Този материал е широко използван за 3d принтиране в автомобилната индустрия, тъй като е много устойчив. Обикновено полипропилен се използва за отпечатване на интериорни компоненти, части от таблото, компоненти от системите за въздушен поток и други.
- Полиамид
Представлява полимерен прах, в който има специална добавка за забавяне на горенето (FR). Полиамид 6 се отличава с много добри топлинни и механични характеристики и голяма устойчивост. Най-често този от този материал се принтират функционални части за двигатели или елементи от електронната система на автомобила.
- TPU
Това е материал, който се характеризира с изключително голяма гъвкавост и здравина. Идеален е за печатане както на компоненти, които са изложени на натоварване, амортизация и удари, така и за различни елементи от интериора на автомобила. TPU се използва и за принтиране на части за въздушния филтър, накрайници и всякакви други устойчиви и гъвкави автомобилни части.
Избор на технология
Според изискванията, отделните елементи могат да бъдат принтирани с една от двете най-популярни технологии – селективно лазерно синтероване или селективно лазерно топене.
Прототипиране
Инженерният файл се получава в отдела за прототипиране като .stl файл, затова трябва да бъде стартиран през софтуер, който го “разгражда” на отделни слоеве, за да може 3D принтера да го “чете”. След това файла се прехвърля в принтера. Принтерите, които най-често се използват за отпечатване на отделни елементи или персонални модели автомобили са BAAM (Big Area Additive Manufacturing).
Целият процес на прототипиране на един персонален модел автомобил не отнема повече от 5 – 6 часа. В зависимост от сложността на частите, в проектирането и прототипирането участие могат да вземат от малък брой специалисти (автомобилен дизайн, конструктор и други).
Предимства и недостатъци на 3D печата при персоналните модели автомобили
Плюсове
● Съкращава времето за изработка на частите
Този начин на производство съкращава времето и подобрява ефикасността при производството на отделните части. Например, ако частите необходими за сглобяване на един автомобилен компонент са 6 – 8 или повече, то с 3D печата те могат да бъдат комбинирани в една – единствена отпечатана част. Това от една страна намалява значително теглото на частта, а от друга страна намалява времето за монтаж и демонтаж на елемента.
● Намалява теглото на автомобила
Производителите открай време търсят начини да намалят теглото на автомобилите. С помощта на 3D технологията това вече е възможно.
Само един пример: През 2019 година XEV (италианска дизайнерска фирма) и Polymaker (китайска компания за 3d печат) създадоха първия изцяло отпечатан електрически автомобил LSEV. Превозното средство е изработено с FDM технология и почти всичките му елементи са принтирани. Автомобилът струва 7500 долара, теглото му е само 450 кг. и може да развива скорост от 43 мили в час.
- Съкращава времето за прототипиране
Както отбелязахме малко по-горе, процесът от разработката до изработката на прототипа е изключително кратко и отнема само няколко часа. А това е от много голямо значение предвид факта, че преди появата на 3д печата тъкмо изработката на прототипа отнема най-много време на производителите.
Минуси
● Нужни са професионални принтери
За съжаление все още е невъзможно всеки, който има домашен 3d принтер да може сам да си отпечати персонален модел автомобил. Надяваме се, че това време ще дойде скоро, но дотогава се налага да бъдат използвани скъпоструващи професионални принтери. А това е нещо, което само големите автомобилни компании могат да си позволят на този етап.
● Малко по-висока цена
Към момента услугата за персонализиране на отделни автомобилни компоненти се предлага само от няколко компании, а цените са доста високи. Обикновено от тази услуга се възползват клиенти с по-висок социален статус, големи компании или състезатели по автомобилни спортове.
В заключение
Ще ни се наложи да почакаме още малко, докато отпечатаните на 3d коли бъдат пуснати масово на пазара. Добрата новина е, че вече има достатъчно експериментални персонални модели, които са преминали успешно всички тестове за функционалност и безопасност. През последните 4 – 5 години различни дизайнерски и автомобилни компании в сътрудничество с 3D фирми разработиха концептуални модели като LSEV, PUV, EDAC, Toyota uBOX, BLADE и други.
А докато чакаме да дойде ден, в който можем да отидем в магазина и да закупим 3d персоналния си модел автомобил, можем да се докоснем до 3D технологията, като поискаме от производителя да ни предостави възможност да персонализираме някой от частите на модела кола, която искаме да купим.
