لم يعد الجمع بين السيارات والطباعة ثلاثية الأبعاد يقتصر على السيارات النموذجية. فاليوم، تُستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في جميع أنحاء صناعة السيارات، بدءًا من البحث والتطوير في المركبات، وصولًا إلى الإنتاج التجريبي، وتجهيزات خطوط الإنتاج، والتعديلات المخصصة، وحتى الإنتاج الضخم.
تُعد مجموعة دونغفنغ موتور ، إحدى الشركات الصينية الرائدة في تصنيع السيارات، في طليعة الشركات التي اعتمدت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) لتحسين الكفاءة وخفض التكاليف وتسريع دورات التطوير.
فهم مكونات ومواد السيارات
تتكون السيارة الحديثة من آلاف المكونات - عادةً ما بين 10,000 و20,000 قطعة - مقسمة إلى أنظمة رئيسية مثل المحرك، والشاسيه، وجسم السيارة، والمعدات الكهربائية. تُصنع هذه المكونات من مواد متنوعة، تُصنف عمومًا إلى معادن وغير معادن.
تشمل الأجزاء غير المعدنية الزخارف الداخلية والخارجية والأختام والإطارات، والتي تمثل جزءًا كبيرًا من وزن السيارة ووظائفها.
خلال مرحلة التصميم والبحث والتطوير، إذا كان الهدف الرئيسي هو التحقق من الحجم والتجميع، فيمكن إنتاج جميع الأجزاء غير الدقيقة تقريبًا باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. يتيح هذا للمهندسين التحقق من الملاءمة والمحاذاة والتصميم العام دون الاعتماد على أساليب التصنيع التقليدية.
ومع ذلك، فإن التحقق الوظيفي، والإنتاج على دفعات صغيرة، والأجزاء المستخدمة في النهاية أكثر تقييدًا بسبب القيود الحالية لمواد وعمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد.
ومع ذلك، فإن التقدم السريع لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد قد توسع بشكل كبير في تطبيقاتها في تطوير السيارات، مما يتيح إمكانيات جديدة للنماذج الأولية ودعم الإنتاج والمكونات النهائية.
غلاف الوسادة الهوائية المقوى بألياف الكربون، مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بواسطة Joyson Safety Systems باستخدام تقنية SLS
تطبيق مجموعة دونغفنغ موتور للطباعة ثلاثية الأبعاد SLS
وفي قطاع السيارات، اعتمدت مجموعة دونغفنغ موتور تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد SLS لتصنيع أجزاء النموذج الأولي أثناء الإنتاج التجريبي للمركبات الجديدة.
على سبيل المثال، تُطبع لوحة التحكم المركزية لمركبة نموذجية باستخدام مادة Precimid1172Pro GF30 BLK من شركة TPM3D ، وهي مادة نايلون 12 مُقوّاة بنسبة 30% من الألياف الزجاجية، وتتميز بقوة ومتانة عاليتين ومقاومة للصدمات. وبالمثل، تُطبع أغلفة صناديق التوزيع باستخدام مادة Precimid1172Pro ، وهي مادة نايلون 12 عامة تجمع بين الأداء الميكانيكي الجيد وجودة السطح الناعمة.
باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLS، تُلغي مجموعة دونغفنغ موتور الحاجة إلى عمليات الحقن التقليدية أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لهذه المكونات البلاستيكية. يُبسط هذا عملية تصنيع النماذج الأولية، ويُقلل تكاليف الاستعانة بمصادر خارجية، ويُخفف من خطر تسرب الملكية الفكرية من نماذج النماذج الأولية.
تطبيقات أوسع في صناعة السيارات
استكشفت شركات تصنيع السيارات الأخرى، مثل مجموعة GAC ، تقنية الطباعة الانتقائية بالليزر (SLS) لتطبيقات أوسع. تُستخدم الأجزاء المطبوعة بتقنية SLS حاليًا في الزخارف الداخلية والخارجية، وأنظمة تبادل الحرارة، ومكونات مجموعة نقل الحركة، وعناصر الهيكل، وغيرها. تدعم هذه التقنية أنواعًا متعددة من عمليات التحقق، بما في ذلك المظهر، والسلامة الهيكلية، وملاءمة التجميع، واختبارات بيئة العمل، وذلك عبر عشرات فئات المكونات.
في السابق، كانت عملية التعاقد من الباطن لإنشاء النماذج الأولية تتطلب خطوات متعددة - تقديم الطلب، والموافقة على التكلفة، والاستفسار عن الموردين، والتسليم، والاستلام، والقبول - تستغرق من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع. مع الطباعة ثلاثية الأبعاد SLS الداخلية، تم تبسيط سير العمل إلى أربع خطوات فقط: تقديم الطلب، والطباعة، والاستلام، والقبول. يمكن الآن بدء عملية التحقق في غضون أربعة أيام فقط، كل ذلك داخل الشركة، مما يُحسّن الكفاءة بشكل كبير.
مستقبل الطباعة ثلاثية الأبعاد في إنتاج السيارات
تُظهر أمثلة مجموعة دونغفنغ موتور ومجموعة جي إيه سي كيف أن الطباعة ثلاثية الأبعاد لم تعد مجرد أداة للسيارات النموذجية، بل أصبحت عاملاً أساسياً في البحث والتطوير في قطاع السيارات الحديث، والإنتاج التجريبي، وحتى الإنتاج المُخصص. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، سيتوسع نطاق القطع والتطبيقات المناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يعزز دمج التصنيع الإضافي في دورة حياة صناعة السيارات بأكملها - من التصميم والنمذجة الأولية إلى الإنتاج والتسليم النهائي.
الخلاصة: الكفاءة وخفض التكاليف والابتكار
من خلال اعتماد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد SLS، عززت مجموعة دونغفنغ موتور دورة البحث والتطوير، وخفضت التكاليف، وبسّطت التصنيع، وعززت سيطرتها على الملكية الفكرية. ومع استمرار التقدم التكنولوجي، من المتوقع أن ينمو دور الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة السيارات بشكل متناسب، مما يفتح آفاقًا جديدة للابتكار والكفاءة في جميع أنحاء القطاع.
