Ο συνδυασμός αυτοκινήτων και τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν περιορίζεται πλέον στα πρωτότυπα αυτοκίνητα. Σήμερα, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης διατρέχει ολόκληρη την αυτοκινητοβιομηχανία—από την έρευνα και ανάπτυξη (Ε&Α) οχημάτων έως τη δοκιμαστική παραγωγή, τα εξαρτήματα και τους μηχανισμούς γραμμής παραγωγής, τις προσαρμοσμένες τροποποιήσεις, ακόμη και τη μαζική παραγωγή.
Dongfeng Motor Group, ένας από τους κορυφαίους κατασκευαστές αυτοκινήτων της Κίνας, βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της υιοθέτησης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης με επιλεκτική σύντηξη με λέιζερ (SLS) για τη βελτίωση της αποδοτικότητας, τη μείωση του κόστους και την επιτάχυνση των κύκλων ανάπτυξης.
Κατανόηση των εξαρτημάτων και των υλικών αυτοκινήτων
Ένα σύγχρονο αυτοκίνητο αποτελείται από χιλιάδες εξαρτήματα —συνήθως μεταξύ 10,000 και 20,000 εξαρτημάτων— που χωρίζονται σε κύρια συστήματα όπως ο κινητήρας, το πλαίσιο, το αμάξωμα και ο ηλεκτρικός εξοπλισμός. Αυτά τα εξαρτήματα κατασκευάζονται από μια ποικιλία υλικών, που ταξινομούνται γενικά ως μέταλλα και μη μέταλλα.
Τα μη μεταλλικά μέρη περιλαμβάνουν την εσωτερική επένδυση, την εξωτερική επένδυση, τις τσιμούχες και τα ελαστικά, τα οποία αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος του βάρους και της λειτουργικότητας του οχήματος.
Κατά τη διάρκεια του σταδίου σχεδιασμού και Έρευνας και Ανάπτυξης, εάν ο στόχος είναι πρωτίστως η επαλήθευση μεγέθους και συναρμολόγησης, σχεδόν όλα τα μη ακριβείας εξαρτήματα μπορούν να παραχθούν χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να επικυρώνουν την εφαρμογή, την ευθυγράμμιση και τον συνολικό σχεδιασμό χωρίς να βασίζονται σε παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής.
Ωστόσο, η λειτουργική επαλήθευση, η παραγωγή σε μικρές παρτίδες και τα εξαρτήματα τελικής χρήσης είναι πιο περιορισμένα λόγω των τρεχόντων περιορισμών των υλικών και των διαδικασιών τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Παρ 'όλα αυτά, η ραγδαία πρόοδος της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει επεκτείνει σημαντικά τις εφαρμογές της στην ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας, επιτρέποντας νέες δυνατότητες για πρωτοτυποποίηση, υποστήριξη παραγωγής και εξαρτήματα τελικής χρήσης.
Κέλυφος αερόσακου ενισχυμένο με ανθρακονήματα, τρισδιάστατα εκτυπωμένο από την Joyson Safety Systems με τεχνολογία SLS
Εφαρμογή της τρισδιάστατης εκτύπωσης SLS από τον Όμιλο Dongfeng Motor
Στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, ο όμιλος Dongfeng Motor Group έχει υιοθετήσει την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης SLS για την κατασκευή πρωτοτύπων εξαρτημάτων κατά τη διάρκεια της δοκιμαστικής παραγωγής νέων οχημάτων.
Για παράδειγμα, ο κεντρικός πίνακας ελέγχου ενός πρωτοτύπου οχήματος εκτυπώνεται χρησιμοποιώντας το TPM3D. Precimid1172Pro GF30 ΜΑΥΡΟ, ένα υλικό νάιλον 12 ενισχυμένο με 30% υαλονήματα που προσφέρει εξαιρετική αντοχή και αντοχή σε κρούσεις. Ομοίως, τα κελύφη των κουτιών διανομής είναι τυπωμένα με Precimid1172Pro, ένα γενικό υλικό νάιλον 12 που συνδυάζει καλή μηχανική απόδοση με λεία ποιότητα επιφάνειας.
Χρησιμοποιώντας την τρισδιάστατη εκτύπωση SLS, η Dongfeng Motor Group εξαλείφει την ανάγκη για παραδοσιακή χύτευση με έγχυση ή κατεργασία CNC για αυτά τα πλαστικά εξαρτήματα. Αυτό απλοποιεί τη διαδικασία κατασκευής πρωτοτύπων, μειώνει το κόστος εξωτερικής ανάθεσης και μετριάζει τον κίνδυνο διαρροής πνευματικής ιδιοκτησίας από πρωτότυπα μοντέλα.
Ευρύτερες εφαρμογές σε ολόκληρη την αυτοκινητοβιομηχανία
Άλλοι κατασκευαστές αυτοκινήτων, όπως π. Όμιλος GAC, έχουν επίσης εξερευνήσει την τεχνολογία SLS για ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών. Τα τυπωμένα με SLS εξαρτήματα χρησιμοποιούνται πλέον για εσωτερικές και εξωτερικές επενδύσεις, συστήματα εναλλαγής θερμότητας, εξαρτήματα συστήματος μετάδοσης κίνησης, στοιχεία πλαισίου και άλλα. Η τεχνολογία υποστηρίζει πολλαπλούς τύπους επαλήθευσης, όπως εμφάνιση, δομική ακεραιότητα, συναρμολόγηση και εργονομικές δοκιμές, σε δεκάδες κατηγορίες εξαρτημάτων.
Προηγουμένως, η διαδικασία υπεργολαβίας για την κατασκευή πρωτοτύπων απαιτούσε πολλαπλά βήματα - υποβολή ζήτησης, έγκριση κόστους, ερωτήματα προμηθευτών, παράδοση, παραλαβή και αποδοχή - τα οποία διαρκούσαν δύο έως τρεις εβδομάδες. Με την εσωτερική τρισδιάστατη εκτύπωση SLS, αυτή η ροή εργασίας έχει βελτιστοποιηθεί σε μόλις τέσσερα βήματα: υποβολή ζήτησης, εκτύπωση, παραλαβή και αποδοχή. Η επαλήθευση μπορεί πλέον να ξεκινήσει σε μόλις τέσσερις ημέρες, όλα εντός της εταιρείας, βελτιώνοντας δραστικά την αποδοτικότητα.
Το μέλλον της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αυτοκινητοβιομηχανία
Τα παραδείγματα του Dongfeng Motor Group και του GAC Group καταδεικνύουν πώς η τρισδιάστατη εκτύπωση δεν είναι πλέον απλώς ένα εργαλείο για πρωτότυπα αυτοκίνητα, αλλά ένας κρίσιμος παράγοντας για τη σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανική έρευνα και ανάπτυξη, τη δοκιμαστική παραγωγή, ακόμη και την εξατομικευμένη παραγωγή. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται, το εύρος των εξαρτημάτων και των εφαρμογών που είναι κατάλληλα για τρισδιάστατη εκτύπωση θα επεκταθεί, ενσωματώνοντας περαιτέρω την προσθετική κατασκευή στον πλήρη κύκλο ζωής της αυτοκινητοβιομηχανίας - από το σχεδιασμό και τη δημιουργία πρωτοτύπων έως την παραγωγή και την τελική παράδοση.
Συμπέρασμα: Αποδοτικότητα, Μείωση Κόστους και Καινοτομία
Υιοθετώντας την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης SLS, ο Όμιλος Dongfeng Motor Group επιτάχυνε τον κύκλο Έρευνας και Ανάπτυξης, μείωσε το κόστος, απλοποίησε την κατασκευή και αύξησε τον έλεγχο της πνευματικής ιδιοκτησίας. Καθώς οι τεχνολογικές εξελίξεις συνεχίζονται, ο ρόλος της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αυτοκινητοβιομηχανία αναμένεται να αυξηθεί αναλογικά, ανοίγοντας νέες ευκαιρίες για καινοτομία και αποτελεσματικότητα σε ολόκληρο τον τομέα.
