การผสมผสานระหว่างรถยนต์และการพิมพ์ 3 มิติไม่ได้จำกัดอยู่แค่รถยนต์ต้นแบบอีกต่อไปแล้ว ปัจจุบันเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างแพร่หลาย ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนา (R&D) ไปจนถึงการผลิตทดลอง อุปกรณ์และแม่พิมพ์สำหรับสายการผลิต การดัดแปลงตามสั่ง และแม้กระทั่งการผลิตจำนวนมาก
ตงเฟิง มอเตอร์ กรุ๊ปบริษัท ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตยานยนต์ชั้นนำของจีน เป็นผู้นำในการนำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบ Selective Laser Sintering (SLS) มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน และเร่งวงจรการพัฒนา
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับชิ้นส่วนและวัสดุในอุตสาหกรรมยานยนต์
รถยนต์สมัยใหม่ประกอบด้วยชิ้นส่วนนับพันชิ้น โดยทั่วไปแล้วจะมีจำนวนระหว่าง 10,000 ถึง 20,000 ชิ้น แบ่งออกเป็นระบบหลักๆ เช่น เครื่องยนต์ แชสซี ตัวถัง และอุปกรณ์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนเหล่านี้ทำจากวัสดุหลากหลายชนิด ซึ่งโดยทั่วไปแล้วแบ่งออกเป็นโลหะและอโลหะ
ชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โลหะ ได้แก่ ชิ้นส่วนตกแต่งภายใน ชิ้นส่วนตกแต่งภายนอก ซีล และยาง ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญของน้ำหนักและฟังก์ชันการทำงานของรถยนต์
ในขั้นตอนการออกแบบและการวิจัยและพัฒนา หากเป้าหมายหลักคือการตรวจสอบขนาดและการประกอบ ชิ้นส่วนที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงเกือบทั้งหมดสามารถผลิตได้โดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ วิธีนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถตรวจสอบความพอดี การจัดแนว และการออกแบบโดยรวมได้โดยไม่ต้องพึ่งพาวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม
อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบการทำงาน การผลิตจำนวนน้อย และชิ้นส่วนสำหรับใช้งานขั้นสุดท้ายนั้นถูกจำกัดมากขึ้นเนื่องจากข้อจำกัดของวัสดุและกระบวนการพิมพ์ 3 มิติในปัจจุบัน
ถึงกระนั้น ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ได้ขยายขอบเขตการใช้งานในด้านการพัฒนายานยนต์อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เกิดความเป็นไปได้ใหม่ๆ สำหรับการสร้างต้นแบบ การสนับสนุนการผลิต และชิ้นส่วนสำหรับใช้งานขั้นสุดท้าย
ตัวเรือนถุงลมนิรภัยเสริมใยคาร์บอน พิมพ์สามมิติโดย Joyson Safety Systems โดยใช้เทคโนโลยี SLS
การประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติ SLS ของ Dongfeng Motor Group
ในภาคอุตสาหกรรมยานยนต์ กลุ่มบริษัท Dongfeng Motor Group ได้นำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS มาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนต้นแบบระหว่างการทดลองผลิตรถยนต์รุ่นใหม่
ตัวอย่างเช่น แผงควบคุมกลางของรถต้นแบบถูกพิมพ์โดยใช้เทคโนโลยีของ TPM3D Precimid1172Pro GF30 BLKวัสดุไนลอน 12 เสริมใยแก้ว 30% ที่ให้ความแข็งแรงและทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม ในทำนองเดียวกัน เปลือกกล่องกระจายไฟฟ้าก็พิมพ์ด้วยวัสดุนี้เช่นกัน พรีซิมิด1172โปรเป็นวัสดุไนลอน 12 ทั่วไปที่ผสมผสานประสิทธิภาพเชิงกลที่ดีเข้ากับคุณภาพพื้นผิวที่เรียบเนียน
ด้วยการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS บริษัท Dongfeng Motor Group ไม่จำเป็นต้องใช้การฉีดขึ้นรูปหรือการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แบบดั้งเดิมสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกเหล่านี้ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตต้นแบบ ลดต้นทุนการจ้างงานภายนอก และลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของทรัพย์สินทางปัญญาจากต้นแบบ
การประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายยิ่งขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์
ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ เช่น จีเอซี กรุ๊ปนอกจากนี้ ยังได้สำรวจเทคโนโลยี SLS สำหรับการใช้งานที่หลากหลายยิ่งขึ้น ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย SLS ในปัจจุบันถูกนำไปใช้สำหรับชิ้นส่วนตกแต่งภายในและภายนอก ระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง ชิ้นส่วนแชสซี และอื่นๆ อีกมากมาย เทคโนโลยีนี้รองรับการตรวจสอบหลายประเภท รวมถึงรูปลักษณ์ ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ความพอดีในการประกอบ และการทดสอบตามหลักสรีรศาสตร์ ในชิ้นส่วนหลายสิบประเภท
ก่อนหน้านี้ กระบวนการจ้างเหมาช่วงสำหรับการสร้างต้นแบบนั้นต้องผ่านหลายขั้นตอน ได้แก่ การส่งคำขอ การอนุมัติต้นทุน การสอบถามผู้ขาย การจัดส่ง การรับสินค้า และการยอมรับ ซึ่งใช้เวลาสองถึงสามสัปดาห์ แต่ด้วยการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS ภายในบริษัท กระบวนการทำงานนี้จึงถูกปรับปรุงให้เหลือเพียงสี่ขั้นตอน ได้แก่ การส่งคำขอ การพิมพ์ การรับสินค้า และการยอมรับ การตรวจสอบสามารถเริ่มต้นได้ภายในเวลาเพียงสี่วัน โดยทั้งหมดนี้ดำเนินการภายในบริษัท ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก
อนาคตของการพิมพ์ 3 มิติในการผลิตยานยนต์
ตัวอย่างของ Dongfeng Motor Group และ GAC Group แสดงให้เห็นว่าการพิมพ์ 3 มิติไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือสำหรับรถยนต์ต้นแบบอีกต่อไป แต่เป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญของการวิจัยและพัฒนาด้านยานยนต์สมัยใหม่ การผลิตทดลอง และแม้กระทั่งการผลิตตามสั่ง เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตของชิ้นส่วนและการใช้งานที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติก็จะขยายตัวมากขึ้น ทำให้การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) เข้ามามีบทบาทในวงจรชีวิตของอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างครบวงจร ตั้งแต่การออกแบบและการสร้างต้นแบบ ไปจนถึงการผลิตและการส่งมอบขั้นสุดท้าย
สรุป: ประสิทธิภาพ การลดต้นทุน และนวัตกรรม
ด้วยการนำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS มาใช้ กลุ่มบริษัท Dongfeng Motor Group ได้เร่งวงจรการวิจัยและพัฒนา ลดต้นทุน ลดความซับซ้อนในการผลิต และเพิ่มการควบคุมทรัพย์สินทางปัญญา เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง บทบาทของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมยานยนต์คาดว่าจะเติบโตขึ้นตามสัดส่วน เปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับนวัตกรรมและประสิทธิภาพทั่วทั้งภาคส่วน
