5 способов, которыми 3D-печать меняет автомобильную промышленность
В автосалоне пока нельзя купить полностью 3D-печатный автомобиль, но аддитивные технологии уже много лет используются при разработке автомашин. С каждым годом, особенно в последнее время, 3D-печать занимает все более важное место на всех этапах производства. Об этом свидетельствует быстрый рост доли рынка 3D-печати в автомобильном производстве, которая, согласно прогнозам, достигнет 2,5 млрд. долларов к 2023 году.
1. Изменение процесса прототипирования
Именно с изготовления прототипов началось применение 3D-принтеров в автомобильной промышленности. На 3D-печатные прототипы тратили куда меньше времени, чем его требовали традиционные методы.
С помощью 3D-принтеров Raise3D и программы ideaMaker компания Crazy Grandpa Garage смогла автоматизировать процесс создания кастомных деталей авто. Стоимость производства снизилась на 50%, надежность конструкции значительно повысилась, срок выполнения работ сократился на 83%. Детали теперь получаются очень хорошо подогнанными к автомобилю.
Например, сборочный завод американского производителя автомобилей General Motors утверждает, что благодаря приобретению 3D-принтера в 2016 году удалось сэкономить более 300 000 долларов США.
2. Создание нестандартных и сложных деталей
Daihatsu, самый старый производитель автомобилей в Японии, в 2016 году запустил проект, позволяющий кастомизировать свою модель Copen.
В сотрудничестве со Stratasys клиенты Daihatsu могут проектировать и заказывать индивидуальные 3D-печатные панели для своих передних и задних бамперов с возможностью выбора из более чем 15 базовых рисунков в 10 различных цветах.
В Европе бренд BMW MINI также использует 3D-печать для создания персонализированных автомобильных деталей. С начала 2018 года клиенты MINI могут персонализировать различные элементы отделки, такие как приборная панель, светодиодные накладки на пороги и выступы с подсветкой, а также выбирать различные цвета и текстуры. Эти детали затем печатаются в 3D с использованием ряда технологий, от DLS Carbon до SLS.
3. Изготовление инструментов и приспособлений
Различные приспособления помогают облегчить и ускорить производственные и сборочные процессы, повысить безопасность работников. Автомобильные заводы и поставщики комплектующих используют большое количество нестандартной оснастки, которая специально разрабатывается и оптимизируется для конечного использования. В результате, делается много нестандартного оборудования и инструментов, из-за этого увеличиваются затраты на производство.
Этот 3D-диск с защитным колесом был приобретен за 800 евро, но теперь его можно распечатать всего за 21 евро. Время разработки инструмента сократилось с 56 до 10 дней.
Если поручать изготовление нестандартных инструментов и приспособлений поставщикам услуг, которые изготавливают детали на станках из цельной металлической или пластиковой заготовки, это может на несколько недель задержать производство.
Так, разработка и создание прототипа коллекторного двигателя методами традиционного производства может занять до четырех месяцев и стоить около полумиллиона долларов. Благодаря 3D-печати компания Ford смогла разработать несколько вариантов всего за 4 дня и на 99,4% дешевле — всего за 3000 долларов.
Постепенно производство 3D-печатных вспомогательных приспособлений и инструментов становится одной из самых больших областей применения аддитивных технологий.
4. Решение проблем с запчастями
Запасные части всегда представляли проблему для автомобильной промышленности. Спрос на них то есть, то нет, поэтому производство запчастей экономически довольно невыгодно, и хранение заранее изготовленных сменных компонентов тоже требует затрат. Но если нет доступных деталей для ремонта, возникают сложности, и основная продукция становится менее ценной.
Даже устаревшие детали, чертежей которых не сохранилось, в принципе можно создать заново, сделав 3D-сканирование существующих деталей такого типа и применив обратную разработку (реверс-инжиниринг). Подробнее об этом можно почитать в нашем блоге. Старые проекты могут зажить новой жизнью. Есть немало любителей старинных автомобилей, с помощью 3D-печати можно было бы создавать запчасти и для них.
5. Производство стандартных деталей
3D-печать дает возможность объединения компонентов в единое целое. Допустим, есть механизм, собранный из шести или семи автомобильных деталей, которые можно объединить в одну печатную деталь. Будет сэкономлено время и затраты на сборку. При 3D-печати также возможно уменьшить вес объединенного узла, в результате автомобиль будет эффективнее использовать горючее.
В компании 3D Systems спроектировали усовершенствованную выхлопную трубу для спортивного мотоцикла. На изображении ниже вы увидите 20 деталей из листового металла и гидроформованных деталей, необходимых для сборки оригинальной выхлопной трубы. Справа — монолитная выхлопная труба, которая не требует сборки, изготовленная с использованием металлической 3D-печати.
