Компания MOSOLF Special Vehicles GmbH — ведущий немецкий производитель специальных автомобилей из Киппенхайма. Силами почти 50 сотрудников компания ежегодно выпускает около 1000 машин специального назначения и для экстренных служб. Среди их клиентов — полиция федеральных и земельных уровней, министерство обороны, службы контроля за чрезвычайными ситуациями, муниципалитеты и промышленные компании. Все они нуждаются в автомобилях с высокой степенью кастомизации и передовыми характеристиками.
В автопромышленности большинство деталей производятся методами массового производства, такими как литье под давлением. Это выгодно для тиражей в сотни тысяч одинаковых единиц. Однако клиенты MOSOLF требуют разнообразные, часто штучные детали, где затраты на оснастку делают традиционные методы нерентабельными. Для MOSOLF идеальным решением стала 3D-печать.
«Я предполагаю, что каждый третий полицейский фургон в Германии теперь содержит детали, изготовленные аддитивным способом. В MOSOLF мы настолько продвинулись в 3D-печати, что с нашего предприятия не уезжает ни один автомобиль без такой детали. Мы печатаем около 5000 деталей в год, и эта цифра растет. В каждой машине есть как минимум три, а то и больше напечатанных компонента».
Карстен Бусам, руководитель проектного планирования, MOSOLF Special Vehicles GmbH
Индивидуальные решения для 17 полицейских управлений Германии
«Наша главная проблема — разнообразие», — говорит Бусам. Каждое земельное управление полиции закупает разные типы автомобилей, а каждая конкретная машина требует уникальных доработок под свои задачи. Устанавливаемые компоненты тоже различаются — например, разные подразделения используют радиостанции или системы сигнализации от разных производителей. Это означает, что каждый автомобиль требует большого количества индивидуальных деталей.
«Мы производим автомобили для 17 полицейских управлений Германии, и у каждого свое представление об эргономике и управлении. Соответственно, базовые партии могут быть большими, но с учетом степени кастомизации каждая деталь по сути штучная», — поясняет Бусам.
Команда MOSOLF берет серийные автомобили — коммерческие фургоны, грузовики и легковые машины — и дорабатывает их под спецификацию. Нужно найти подходящее место для установки каждого требуемого элемента, обеспечив его эргономичность, долговечность и эстетичный вид. В старых моделях это было проще — в панелях приборов было много пустых мест для адаптации. Новые модели бросают вызов.
«Автомобили все больше загромождены дисплеями. В них почти не осталось свободных ниш. Это вызов, особенно для машин скрытого патрулирования, где нельзя видеть, что это полицейский автомобиль», — говорит Бусам.
От листового металла к SLS: эволюция производства
Путь MOSOLF в 3D-печати начался в 2016 году, когда баварская полиция заказала оснащение всего своего парка машин и мотоциклов новыми цифровыми радиостанциями.
«Нам нужно было найти индивидуальное решение для каждого автомобиля и мотоцикла. Если бы мы изготавливали все детали из листового металла, это было бы невероятно трудоемко, да и результаты были бы некрасивыми. Так мы сделали первый шаг в мир 3D», — вспоминает Бусам.
Сначала команда использовала моделирование методом наплавления (FDM), но быстро столкнулась с ограничениями: технология плохо масштабировалась на нужные объемы, а качество деталей не было промышленным.
SLS-печать была бы логичным следующим шагом, но системы стоимостью от 200 000 евро были недоступны для небольших компаний — до появления Fuse Series от Formlabs.
«SLS-печать идеальна для MOSOLF, потому что она предлагает превосходное качество, высокую точность, отличные свойства материалов и позволяет производить много компонентов за раз. Это рентабельно, так как вся система очень доступна по цене», — говорит Герхард Дуда, генеральный директор и основатель компании-партнера Formlabs, 3D-WERK Black Forest GmbH.
«Экосистема Fuse подошла нам лучше всего с точки зрения управления и рабочего процесса», — добавляет Бусам.
Готовые детали за 24 часа: преимущества SLS
По сравнению с литьем под давлением, термоформованием или обработкой листового металла, главное преимущество аддитивного производства — возможность создавать штучные или малосерийные детали без дорогой оснастки.
«Мы используем SLS-технологию и в частности Fuse 1+ 30W для разных компонентов — от самых простых до сложных консолей, устанавливаемых в автомобиль. Эта система покрывает около 80% наших потребностей», — говорит Тибериу Морариу, руководитель отдела прототипирования, дизайна и технических концепций в MOSOLF.
Требования меняются от штата к штату, от участка к участку. С 3D-печатью адаптировать дизайн от машины к машине гораздо проще.
«Для меня как дизайнера нет ничего лучше, чем сегодня придумать идею, нарисовать ее и уже на следующий день держать в руках и оценивать», — делится Морариу.
Сравнение производственных процессов в MOSOLF
«Современные автомобили становятся красивее, с более обтекаемыми интерьерами. Пространства становятся все более динамичными и сложными. 3D-печать очень важна для дизайна и эргономики, так как этого сложно добиться другими технологиями. С 3D-печатью я могу творить свободнее, полностью раскрывая свой творческий потенциал».
Тибериу Морариу, MOSOLF Special Vehicles GmbH
Прочность и термостойкость: ключевые критерии
Одно из ключевых преимуществ SLS — инженеры хорошо знакомы со свойствами таких материалов, как нейлон (Nylon 12), широко используемого в автопроме. Команда MOSOLF понимает, как напечатанная деталь будет себя вести, и может проектировать с учетом функциональности, заменяя даже некоторые металлические детали.
Важнейший критерий для автомобильных деталей — термостойкость. Если детали из PLA (для FDM) деформируются уже при 50°C, а ABS — при 90°C, то термостойкость порошка Nylon 12 от Formlabs составляет 171°C. Это исключает риск выхода из строя, например, держателя радио, когда машина летом стоит на солнце.
Кроме того, некоторые автомобили арендуются полицией, а затем продаются гражданским. Чтобы вернуть их в исходное состояние, команда MOSOLF заменяет штатные детали на напечатанные, которые потом легко снять, не повредив оригинальные компоненты.
Будущее за 3D-печатью
Основываясь на успехе с SLS, команды MOSOLF и 3D-WERK изучают, как другие материалы и принтеры могут помочь заменить еще более широкий спектр деталей в специальных автомобилях.
«Бывает, что даже после стольких лет работы в аддитивных технологиях я стою в изумлении перед продуктами, которые мы сами спроектировали и напечатали, со всеми их функциональными возможностями».
Михаэль Рингвальд, управляющий директор, MOSOLF
SLS 3D-печать стала для MOSOLF не просто инструментом, а стратегической технологией, которая позволяет гибко, быстро и экономично удовлетворять уникальные запросы самых требовательных клиентов — тех, кто стоит на страже порядка и безопасности.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!