Автомобильная промышленность всегда была в поиске более быстрого прототипирования и решений для уменьшения веса детали при сохранении прочности конструкции. Вот список некоторых из лучших приложений для 3D-печати в автомобильной промышленности.

Плюсы и минусы

В наши дни технологии 3D-печати достаточно продвинуты, чтобы сделать возможным создание прототипов и производство деталей из высокопроизводительных материалов.
Одним из самых больших преимуществ 3D-печати для производителей автомобилей является возможность сократить расходы и время, необходимое для производства прототипов.
Эксклюзивные производители высокого класса, производящие небольшое количество автомобилей, могут позволить себе роскошь 3D-печати высококачественных деталей для конечного использования. Для таких производителей, как Bugatti & Koenigsegg, 3D-печать может сократить расходы на создание прототипов и добавить эксклюзивность в их автомобили.
Хотя имеет смысл 3D-печать некоторых высококачественных деталей для конечного использования, в больших масштабах это просто не выгодно. Вот почему вы не найдете высококачественных 3D-печатных деталей в серийных автомобилях.
Тем не менее, 3D-печать все еще может служить отличным инструментом массовой настройки для начинающих производителей.
Давайте углубимся в некоторые из лучших проектов для 3D-печати в мире автомобилей.

1. Прототип Кенигсегга

Шведский производитель гиперкаров Koenigsegg известен производством самого быстрого в мире дорожного автомобиля, One: 1. Название автомобиля говорит о том, что количество л.с. (тормозная мощность) более или менее соответствует весу автомобиля, 1360 кг и 1341 л.с., соответственно.
Поскольку такой автомобиль производится в малом объеме, Koenigsegg может использовать металлическую 3D-печать для производства легкого титанового выхлопного наконечника. Кристиан фон Кенигсегг, основатель и генеральный директор Koenigsegg, утверждает, что процесс 3D-печати стоит дороже. Тем не менее, снижение веса является основным приоритетом компании, поэтому именно поэтому 3D-печать на металле была идеальным решением.
Koenigsegg также использует 3D-печать для создания прототипов. Они разработали педаль тормоза и газа, кронштейны зеркал заднего вида и корпуса зеркал, подставки для ног и многие другие компоненты для One: 1 с использованием 3D-печати.
Для небольшой компании с небольшим объемом, такой как Koenigsegg, 3D-печать является отличным способом ускорения разработки продукта. Это также обеспечивает эксклюзивность для конечного продукта.

2. Титановый суппорт Bugatti

Самая большая в мире 3D-печатная деталь из титана - это удивительный тормозной суппорт Bugatti для гиперкара Chiron. Bugatti утверждает, что 3D-напечатанный суппорт на 40% прочнее обычного суппорта, который в настоящее время установлен на всех моделях Chiron. Несмотря на то, что производство заняло 45 часов, объем производства, выпускаемый Bugatti, довольно низок, что делает 3D-печать подходящим решением.
Bugatti спроектировал суппорт так, чтобы его можно было изготовить с использованием как можно меньшего количества материала, обеспечивая при этом лучшую конструкционную прочность, чем у обычного суппорта. Благодаря продуманному дизайну 3D-напечатанный суппорт экономит на 2 кг больше стандартного.
Будучи эксклюзивным производителем, у Bugatti есть средства для экспериментов с такими проектами. Поскольку Bugatti является частью VW Group, технологии, которые они разрабатывают в настоящее время, могут в конечном итоге попасть в продукты других компаний, входящих в VW Group.

3. BMW для 3D-печати

BMW начала экспериментировать с 3D-печатью несколько лет назад, и с тех пор был достигнут большой прогресс. Фактически, в наши дни BMW производит детали для конечных пользователей на металлических 3D-принтерах.
BMW i8 Roadster - лучший представитель BMW, оснащенный механизмом складывания крыши, для которого кронштейны изготавливаются в больших количествах на металлических 3D-принтерах. Кронштейн имеет очень специфическую форму и его сложно изготовить с использованием традиционных технологий, поэтому BMW выбрала 3D-печать.
Еще одним отличным примером использования компанией технологии 3D-печати являются тормоза нового BMW M850i Coupe Night Sky Edition. Весь тормозной суппорт был напечатан на металлическом 3D-принтере, с эстетическими деталями, такими как ночное небо, на фирменной стороне суппорта.

4. HRE: первые в мире колеса с 3D-печатью

HRE Wheels специализируется на производстве высококачественных колес. В последнее время компания привлекла большое внимание средств массовой информации благодаря проекту печатных колес HRE3D + 3D.
Компания HRE Wheels сотрудничает с GE Additive, чтобы получить доступ к высокопроизводительным промышленным 3D-принтерам. Печатное колесо HRE3D + 3D состоит из центральной части, 5 спиц, титановых креплений для крепления спиц к центральной части и обода из углеродного волокна.
Что 3D-печать приносит в производство колес - это сокращение отходов материала и возможность бесшовного производства очень сложных, причудливых форм. В HRE он заменяет фрезерные станки с ЧПУ, которые генерируют значительное количество отходов при вырезании колеса из алюминиевого блока. В то время как 3D-печать использует материал только там, где это необходимо, практически не оставляя ненужных материалов.
Хотя 3D-печать колес на данный момент является дорогостоящим процессом, в долгосрочной перспективе автомобильный сектор может получить много преимуществ, которые технология приносит в производство колес.

5. Формы и приспособления Ford для производственной линии

Стенды и приспособления являются распространенными инструментами на производственной линии производителя автомобилей, которые в основном используются для размещения значков. Большинство производителей заказывают эти инструменты для производства сторонней компанией. Это занимает больше времени и является менее экономичным по сравнению с 3D-печатью.
Поскольку приспособления и приспособления изготовлены из пластика и обычно не имеют очень сложных форм, их можно изготовить на профессиональных настольных 3D-принтерах FDM, таких как Ultimakers. Компания Ford воспользовалась этой технологией, применив приспособления для 3D-печати и приспособления для нового Ford Focus.
В прошлом году Volkswagen Autoeuropa сэкономил более 200 000 долларов благодаря переводу производства приспособлений и приспособлений с аутсорсеров на 3D-печать.

6. Разработка гоночных автомобилей Volkswagen

Гоночный автомобиль Volkswagen ID R Источник: RaceDepartment
В прошлом году Volkswagen участвовал в гонке Pikes Peak International Hill Climb со своим специально созданным электрическим гоночным автомобилем VW ID R Pikes Peak. Разработка ID R является прекрасным примером того, как 3D-печать делает прототипирование проще и быстрее.
ID R - это полностью электрический гоночный автомобиль, работающий от двух электродвигателей мощностью 680 л.с., что достаточно для запуска автомобиля с 0-60 миль в час за 2,25 секунды. Он также очень легкий, весит менее 2500 фунтов, включая драйвер.
В течение короткого времени, доступного для разработки ID R, Volkswagen  напечатал более 2000   деталей. Это сэкономило много времени и денег.
Успех этой техники был доказан, когда ID R установил новый рекорд на 20-километровой трассе подъема в гору с 156 поворотами. Ромэн Дюма установил новый рекорд в 7: 57: 148. Предыдущий рекорд был 8: 13,878 и был сделан Себастьеном Лебом в Peugeot 208 T16.

7. Концепт-кар Дэвида Боуи (3D)

Это полностью напечатанный в 3D концептуальный автомобиль, созданный в честь музыканта  Дэвида Боуи.
За дизайном этой уникальной концепции стоит Такуми Ямамото, известный дизайнер с большим опытом работы над одноразовыми концептуальными гиперкарами. Идея Ямамото состояла в том, чтобы создать вдохновленный Боуи концепт-кар, который бы подчеркивал индивидуальность и творчество художника.
Полномасштабная концепция была разработана MASSIVit 3D и Marie 3D с использованием широкоформатного 3D-принтера MASSIVit 1800.
Поскольку в дизайне представлено множество сложных форм, 3D-печать стала идеальным инструментом для создания концепции. Одна из целей этого проекта состояла в том, чтобы представить возможности, которые 3D-печать дает автомобильному миру, во время фестиваля Automobile International в Париже, который проходил с 31 января по 3 февраля 2019 года.
Если вы хотите узнать больше, прочитайте нашу полную статью о Дэвиде Боуи Tribute Car: 3D Printing First .

Заключение

На данный момент 3D-печать в автомобильной промышленности в основном используется в качестве инструмента быстрого прототипирования или для производства деталей для конечного использования. В ближайшем будущем мы можем увидеть все больше и больше автомобилей с деталями, напечатанными в 3D.

Производители пользуются преимуществами сокращения затрат, которые дает 3D-печать, когда дело доходит до разработки деталей, но также стремятся к деталям конечного использования для 3D-печати.
Помимо деталей для 3D-печати, целые машины уже были напечатаны в 3D. Эта технология еще не готова заменить существующий процесс производства транспортных средств, но потенциально может сделать это в будущем.

Источник