Хотя существует множество историй об использовании аддитивного производства (АМ) в аэрокосмической отрасли, из-за специальных компонентов, необходимых для критически важных приложений, АМ также становится все более распространенным для производства конечных деталей в автомобилестроении. Ниже приведены лишь пять крупных историй, связанных с АМ в автомобилестроении, которые демонстрируют его потенциал для производства автомобилей.
McLaren и Stratasys
Крупные компании всегда использовали 3D-печать для создания прототипов и оснастки, но они все чаще применяют эту технологию для производства конечных деталей. Новое соглашение между Stratasys и McLaren Racing свидетельствует о том, что AM будет использоваться для всего вышеперечисленного в команде McLaren-Honda Formula 1.
Ранее в этом году компании Stratasys и McLaren Racing подписали четырехлетнее партнерство, в рамках которого Stratasys будет выступать в качестве официального поставщика решений для 3D-печати для команды Формулы-1. Stratasys будет работать с командой Гран-при в технологическом центре McLaren в Уокинге, Великобритания, где партнеры будут применять технологии наплавленного осаждения и PolyJet для 3D-печати визуальных и функциональных прототипов, а также производственной композитной оснастки и заказных деталей. Эти детали будут разработаны специально для повышения производительности болидов Формулы-1 и одновременно обеспечат быструю доставку с помощью технологии AM.
Audi и EOS
Две немецкие компании также объединяются, чтобы привнести АМ в автомобильную промышленность. EOS, производитель систем селективного лазерного спекания и прямого лазерного спекания металлов, будет сотрудничать с производителем автомобилей класса люкс Audi через свое консалтинговое подразделение Additive Minds. С помощью Additive Minds компания EOS предоставит Audi возможность комплексно внедрить технологию 3D-печати. Кроме того, EOS поможет Audi в развитии центра 3D-печати в Ингольштадте, Германия. EOS будет не только поставлять Audi 3D-принтеры, но и поможет автомобильной компании разработать правильное применение этой технологии. Более того, EOS будет развивать внутренний опыт компании в области AM и обучать инженеров Audi, чтобы они также стали экспертами.
В рамках партнерства AM будет использоваться для создания прототипов и производства инструментов, что включает в себя 3D-печать вставок для форм для литья под давлением, но может быть расширено с этого момента.
PSA и Divergent
В прошлом году лос-анджелесский стартап Divergent 3D (в настоящее время (Czinger) нашел себе важного партнера в автомобильном мире в лице PSA Group, владельцев Peugeot, Citroën и DS Automobiles.
Уникальность Divergent 3D заключается в процессе проектирования. Вместо того чтобы печатать 3D-детали для автомобилей, заменяя традиционные детали по кусочкам, стартап стремится пересмотреть весь процесс производства автомобилей. Путем 3D-печати отдельных металлических узлов, соединенных стержнями из углеродного волокна, Divergent 3D создает раму автомобиля гибким и модульным способом. Этот процесс может заменить необходимость в дорогостоящих штамповочных станках, используемых при конвейерном производстве. В свою очередь, это открывает возможность для многочисленных микрофабрик по производству автомобилей на местах, а не на огромных производственных предприятиях. Более того, по словам компании, эта технология позволяет снизить вес пятиместного седана более чем на 50 процентов, а количество деталей - более чем на 75 процентов. Divergent 3D стремится помочь PSA Group разработать более эффективные производственные процессы с помощью 3D-печати. Как пояснил Карлос Таварес, председатель правления PSA Group, "мы очень впечатлены новыми многообещающими возможностями технологии Divergent 3D. Мы убеждены, что эти впечатляющие достижения в области 3D-печати помогут PSA Group занять лидирующие позиции в автомобильном производстве. Это потенциально может значительно уменьшить размеры и масштабы нашего производства, снизить общий вес автомобиля и сложность сборки, а также предоставить нам практически безграничную гибкость при проектировании. Мы говорим о радикальных переменах в нашей отрасли". Следует отметить, что, как бы ни была интересна эта новость, Divergent 3D может оказаться не без противоречий. Один из комментаторов на сайте ENGINEERING.com предположил, что идея автомобильного стартапа может быть не совсем оригинальной. Однако такое обвинение требует более тщательного анализа.
BMW
BMW Group была одним из первых последователей технологии AM, используя ее для создания предсерийных моделей для проверки и тестирования автомобилей. Однако в 2010 году группа выпустила свою первую конечную деталь, изготовленную методом 3D-печати, - колесо водяного насоса, которое до сих пор производится для гоночных автомобилей Deutsche Tourenwagen Masters (DTM).
С тех пор компания Rolls-Royce, принадлежащая BMW, использует 3D-печать для создания роскошного автомобиля Phantom. Phantom оснащен 10 000 3D-печатными деталями, включая электронные стояночные тормоза и розетки, кнопки центрального замка и пластиковые держатели для сигнальных огней. Для Rolls-Royce Dawn компания 3D-печатает монтажные кронштейны для оптоволоконных кабелей.Совсем недавно BMW взяла на вооружение новые передовые технологии, такие как непрерывное производство жидкого интерфейса (CLIP) от Carbon и MultiJet Fusion (MJF) от HP. CLIP проецирует ультрафиолетовый свет через проницаемое для кислорода оптическое окно на чан с запатентованной фоточувствительной смолой, в результате чего получаются бесслойные детали, изготавливаемые в рекордно короткие сроки. В отличие от других процессов 3D-печати, детали CLIP одинаково прочны по осям X, Y и Z, а не только по осям X и Y. Процесс вторичного отверждения еще больше раскрывает специально разработанные свойства.
Компания BMW использовала CLIP-технологию от Carbon для 3D-печати специальных боковых индикаторов для проекта DriveNow, в рамках которого парку из 100 автомобилей MINI были присвоены уникальные имена. Имена, за которые проголосовали немецкие клиенты, были напечатаны на 3D-принтере и нанесены на внешнюю часть автомобилей. MJF сочетает в себе струйную подачу связующего и инфракрасное напыление, нанося 30 миллионов капель плавящихся и детализирующих веществ в секунду на слой порошка и сплавляя их с помощью набора инфракрасных ламп. Технология MJF была названа революционной благодаря ее способности быстро создавать партии деталей производственного качества. Пока что BMW Group не раскрывает, как именно она будет использовать MJF, но уточняет, что уже начала тестировать технологию на прототипах и в конечном итоге намерена использовать ее в серийном производстве. Подробнее об использовании 3D-печати BMW можно прочитать в нашем интервью с компанией здесь.
Michelin, Fives и AddUp
AddUp - это совместное предприятие двух французских компаний, Michelin и Fives. Компания стала результатом длительных исследований Michelin в области металлической 3D-печати как средства производства новых форм для шин. Не удовлетворенная качеством металлических 3D-принтеров, представленных на рынке, компания Michelin начала разрабатывать свои собственные, в итоге заключив партнерство с Fives для вывода этих машин на рынок.
AddUp не только производит металлические 3D-принтеры с порошковым покрытием, но и предлагает консультационные и инженерные услуги. Цель компании - помочь клиентам на всех этапах от задумки до производства, будь то продажа оборудования для использования внутри компании или передача его стороннему поставщику.Помимо продолжения работы над системами AddUp совместно с Fives, компания Michelin использовала технологию для производства уникальных форм для шин. По словам Винсента Феррейро, вице-президента AddUp по развитию бизнеса, у Michelin по всему миру установлено около 24 металлических 3D-принтеров, которые печатают миллион металлических деталей в год. Формы для шин линии Premier в США и линии Crossclimate в Европе были напечатаны на 3D-принтерах компании Michelin. По словам Феррейро, шинный гигант смог не только более эффективно производить формы с помощью металлического AM, но и получить геометрию, недостижимую с помощью традиционных процессов. В свою очередь, шины обладают лучшим сопротивлением сцеплению с дорогой.
Этот последний пример может быть одним из самых важных показателей того, как 3D-печать уже меняет автомобильную промышленность. Хотя было бы интересно увидеть конечные детали, используемые в автомобилях, на которых мы ездим, в краткосрочной перспективе она может быть более эффективной в качестве средства производства оснастки, которая влияет на серийно выпускаемые детали, такие как шины. При рассмотрении 3D-печати конечных деталей в автомобильной промышленности можно заметить, что она чаще всего используется в специальных применениях, таких как роскошные автомобили, гонки и персонализация. Это связано с тем, что в нынешнем виде аддитивное производство не имеет смысла для массового производства стандартных компонентов с точки зрения стоимости одной детали. Однако по мере того, как технология становится все более эффективной и менее дорогой, ситуация, скорее всего, изменится.
#additive manufacturing #аддитивное производство #3d печать #автопром