จากต้นแบบสู่การผลิต: 3 การใช้งานชิ้นส่วนรถยนต์พิมพ์ 3 มิติ SLS ในรถยนต์ไฟฟ้า

คาดการณ์ว่าในปี 2025 รถยนต์ที่จำหน่ายทั่วโลกมากกว่า 1 ใน 4 จะเป็นรถยนต์ไฟฟ้า สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA)คาดการณ์ว่ายอดขายรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะทะลุ 20 ล้านคันในปี 2025 และส่วนแบ่งการตลาดของรถยนต์ไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะเกิน 40% ภายในปี 2030 เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้ามีราคาที่เข้าถึงได้มากขึ้นในหลายตลาด

ท่ามกลางการนำไปใช้ที่รวดเร็วเช่นนี้ การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) กำลังกลายเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญของนวัตกรรมในการออกแบบและการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบ Selective Laser Sintering (SLS) ของ TPM3D ด้วยข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ กำลังช่วยขับเคลื่อนอุตสาหกรรมตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการผลิต

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว: เร่งกระบวนการวิจัยและพัฒนา

ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนา EV การตรวจสอบรูปลักษณ์ การประกอบ และหลักสรีรศาสตร์อย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญต่อระยะเวลาของโครงการ การพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS ของ TPM3D ซึ่งขึ้นชื่อเรื่องความแม่นยำสูงและระยะเวลาการผลิตที่รวดเร็ว จึงเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสร้างต้นแบบ:

ฝาครอบล้อ: ฝาครอบล้อที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ TPM3D ใช้ไนลอน 12 สีขาว Precimid1172Pro ทำให้ได้ขนาดที่แม่นยำ ความแข็งแรงเชิงกล และความทนทานที่ดี ชิ้นส่วนผ่านการทดสอบการติดตั้งแบบสแนปฟิต และรองรับกระบวนการตกแต่ง เช่น การพ่นสีและการชุบ ซึ่งจำลองผลลัพธ์การผลิตจำนวนมากขั้นสุดท้ายในขนาด 1:1

ตัวเรือนไฟรถยนต์: ด้วยระบบ P550DL (ขนาดการผลิต 550×550×850 มม.) TPM3D สามารถผลิตตัวเรือนไฟรถยนต์ได้ 15 ชิ้นในการผลิตครั้งเดียวภายใน 30 ชั่วโมง ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตลง ในขณะเดียวกันก็ตรงตามข้อกำหนดการทดสอบประสิทธิภาพเชิงกลด้วย

ชิ้นส่วนสำเร็จรูปสำหรับใช้งานจำนวนน้อย: น้ำหนักเบา แข็งแรง และปลอดภัย

สำหรับงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง เช่น รถแข่ง ยานพาหนะไร้คนขับ และยานพาหนะเฉพาะทาง เทคโนโลยี SLS ของ TPM3D มอบทั้งความยืดหยุ่นในการออกแบบและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

รถแข่ง “ทริปเปิลคราวน์” ของสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง: ทีมของนักศึกษาใช้ TPM3D ในการออกแบบชิ้นส่วนสำคัญใหม่ ส่งผลให้ลดน้ำหนักลงได้ 36.7% และมีคุณสมบัติทนไฟตามมาตรฐาน UL94-V0 ตัวอย่างเช่น ตัวยึดโมดูลแบตเตอรี่ที่ทำจากไฟเบอร์กลาสแบบดั้งเดิมมีน้ำหนัก 300 กรัม การเปลี่ยนมาใช้ Precimid1171 FR ช่วยลดน้ำหนักเหลือเพียง 190 กรัม พร้อมทั้งปรับปรุงความปลอดภัยจากอัคคีภัยและปกป้องเซลล์แบตเตอรี่ภายใต้สภาวะการแข่งขันที่รุนแรง

รถแข่งมหาวิทยาลัยตงจี้: ในปี 2020 TPM3D ได้จัดหาชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี SLS จำนวน 200 ชิ้นสำหรับรถแข่งทั้งคัน ตั้งแต่กล่องแบตเตอรี่และตัวควบคุม ไปจนถึงปีกแอโรไดนามิกและพวงมาลัย ด้วยวัสดุไนลอน 12 ที่ทนไฟระดับ V0 รถแข่งคันนี้จึงมีน้ำหนักรวมเพียง 195 กิโลกรัม ความเร็วสูงสุด 110 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และอัตราเร่งจาก 0–100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงใน 3.6 วินาที

จุดเด่นทางเทคนิคของชิ้นส่วนที่เลือก:

รถตำรวจไร้คนขับดูไบ: บริษัท MICROPOLIS ใช้ระบบ TPM3D S600DL และหัวพิมพ์ Precimid1172Pro GF30 BLK ในการพิมพ์ชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่ เมื่อเทียบกับการผลิตด้วยโลหะแล้ว เวลาในการผลิตลดลงจาก 4 วันเหลือเพียง 2 วัน ในขณะที่น้ำหนักลดลงจาก 27 กิโลกรัมเหลือเพียง 4 กิโลกรัม ซึ่งลดลงถึง 82% ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงาน

เครื่องมือและอุปกรณ์จับยึด: ต้นทุนต่ำลง ผลิตได้เร็วขึ้น

ในขั้นตอนการผลิตจำนวนมาก เครื่องมือที่มีเสถียรภาพและคุ้มค่าเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ชั้นนำรายหนึ่งได้นำเครื่อง S600DL ของ TPM3D มาใช้ในการผลิตจิ๊กและฟิกซ์เจอร์สำหรับโรงงานทั่วโลกของฮุนได ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าทึ่งมาก:

• เวลาในการผลิต: ลดระยะเวลาจาก 5.5 วัน (อะลูมิเนียมหล่อทราย) เหลือ 2.5 วัน (ไนลอน SLS) ซึ่งเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพถึง 55%

• ราคาต่อชุด: ลดราคาจาก 2,060 ดอลลาร์สหรัฐ เหลือ 550 ดอลลาร์สหรัฐ ประหยัดไป 73%

• ที่มีคุณภาพ: อัตราผลผลิตดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ลดของเสียที่เกิดจากความไม่แม่นยำของอุปกรณ์จับยึด

รูปแบบใหม่สำหรับการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า

ตั้งแต่การตรวจสอบต้นแบบอย่างรวดเร็วไปจนถึงการผลิตจำนวนน้อย น้ำหนักเบา และมีความปลอดภัยสูง รวมถึงเครื่องมือที่ปรับต้นทุนให้เหมาะสม การพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS ของ TPM3D แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า

ด้วยการพัฒนาวัสดุและการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง SLS พร้อมที่จะเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าไปสู่รถยนต์ที่มีน้ำหนักเบาขึ้น รอบการผลิตที่เร็วขึ้น และมาตรฐานความปลอดภัยที่สูงขึ้น