La combinazione di automobili e stampa 3D non si limita più alle concept car. Oggi, la tecnologia di stampa 3D è diffusa in tutto il settore automobilistico: dalla ricerca e sviluppo (R&S) dei veicoli alla produzione di prova, dagli impianti e dalle maschere di produzione alle modifiche personalizzate e persino alla produzione di massa.
Dongfeng Motor Group , uno dei principali produttori automobilistici cinesi, è stato all'avanguardia nell'adozione della tecnologia di stampa 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) per migliorare l'efficienza, ridurre i costi e accelerare i cicli di sviluppo.
Comprensione dei componenti e dei materiali automobilistici
Un'auto moderna è composta da migliaia di componenti, in genere tra 10,000 e 20,000 pezzi, suddivisi in sistemi principali come motore, telaio, carrozzeria e impianto elettrico. Questi componenti sono realizzati con una varietà di materiali, generalmente classificati come metalli e non metalli.
Le parti non metalliche includono finiture interne, finiture esterne, guarnizioni e pneumatici, che rappresentano una parte significativa del peso e della funzionalità del veicolo.
Durante la fase di progettazione e ricerca e sviluppo, se l'obiettivo è principalmente la verifica delle dimensioni e dell'assemblaggio, quasi tutti i componenti non di precisione possono essere prodotti utilizzando la stampa 3D. Ciò consente agli ingegneri di convalidare l'adattamento, l'allineamento e il design complessivo senza dover ricorrere ai metodi di produzione tradizionali.
Tuttavia, la verifica funzionale, la produzione in piccoli lotti e le parti destinate all'uso finale sono più limitate a causa delle attuali limitazioni dei materiali e dei processi di stampa 3D.
Ciononostante, il rapido progresso della tecnologia di stampa 3D ha ampliato notevolmente le sue applicazioni nello sviluppo automobilistico, aprendo nuove possibilità per la prototipazione, il supporto alla produzione e i componenti per l'uso finale.
Alloggiamento dell'airbag rinforzato con fibra di carbonio, stampato in 3D da Joyson Safety Systems utilizzando la tecnologia SLS
Applicazione della stampa 3D SLS da parte di Dongfeng Motor Group
Nel settore automobilistico, Dongfeng Motor Group ha adottato la tecnologia di stampa 3D SLS per realizzare prototipi durante la produzione di prova di nuovi veicoli.
Ad esempio, il pannello di controllo centrale di un prototipo di veicolo è stampato utilizzando il Precimid1172Pro GF30 BLK di TPM3D , un materiale in nylon 12 rinforzato con il 30% di fibra di vetro che offre un'eccellente resistenza e resistenza agli urti. Allo stesso modo, i gusci delle scatole di distribuzione sono stampati con il Precimid1172Pro , un materiale in nylon 12 generico che combina buone prestazioni meccaniche con una superficie liscia.
Utilizzando la stampa 3D SLS, Dongfeng Motor Group elimina la necessità del tradizionale stampaggio a iniezione o della lavorazione CNC per questi componenti in plastica. Ciò semplifica il processo di produzione dei prototipi, riduce i costi di outsourcing e mitiga il rischio di fuga di proprietà intellettuale dai modelli prototipo.
Applicazioni più ampie nel settore automobilistico
Anche altri produttori automobilistici, come GAC Group , hanno esplorato la tecnologia SLS per una gamma più ampia di applicazioni. I componenti stampati con SLS sono ora utilizzati per finiture interne ed esterne, sistemi di scambio termico, componenti della trasmissione, elementi del telaio e altro ancora. La tecnologia supporta molteplici tipi di verifica, tra cui l'aspetto, l'integrità strutturale, l'assemblaggio e i test ergonomici, in decine di categorie di componenti.
In precedenza, il processo di subappalto per la prototipazione richiedeva più fasi: invio della richiesta, approvazione dei costi, richieste al fornitore, consegna, ricezione e accettazione, con tempi di lavorazione dalle due alle tre settimane. Con la stampa 3D SLS interna, questo flusso di lavoro è stato semplificato a soli quattro passaggi: invio della richiesta, stampa, ricezione e accettazione. La verifica può ora iniziare in soli quattro giorni, il tutto all'interno dell'azienda, migliorando notevolmente l'efficienza.
Il futuro della stampa 3D nella produzione automobilistica
Gli esempi di Dongfeng Motor Group e GAC Group dimostrano come la stampa 3D non sia più solo uno strumento per le concept car, ma un fattore cruciale per la ricerca e sviluppo nel settore automobilistico moderno, la produzione di prova e persino la produzione personalizzata. Con la continua evoluzione della tecnologia, la gamma di componenti e applicazioni adatte alla stampa 3D si espanderà, integrando ulteriormente la produzione additiva nell'intero ciclo di vita dell'industria automobilistica, dalla progettazione e prototipazione alla produzione e alla consegna finale.
Conclusione: efficienza, riduzione dei costi e innovazione
Adottando la tecnologia di stampa 3D SLS, Dongfeng Motor Group ha accelerato il ciclo di ricerca e sviluppo, ridotto i costi, semplificato la produzione e aumentato il controllo sulla proprietà intellettuale. Con il continuo progresso tecnologico, si prevede che il ruolo della stampa 3D nell'industria automobilistica crescerà proporzionalmente, aprendo nuove opportunità di innovazione ed efficienza in tutto il settore.
