5 доказанных способов, как 3D-печать трансформирует автомобильный дизайн и производство

Аддитивное производство, или 3D-печать, начинает оставлять след в широком спектре отраслей — от медицинских устройств до авиации.

Однако одним из крупнейших бенефициаров аддитивных технологий является автомобильная промышленность: автопроизводители используют 3D-печать для прототипирования компонентов, создания библиотек запчастей и кастомизированных деталей, а даже для изготовления конечных деталей для серийных автомобилей.

Чтобы продемонстрировать, как 3D-печать эффективно используется в автопроме, рассмотрим пять конкретных направлений, где аддитивное производство меняет мир автомобилей.

1. 3D-печатанные автомобили

Начнем с самого радикального применения: 3D-печать целого автомобиля (ну, почти всего, кроме критических узлов: шин, рулевого управления, тормозов, двигателя).

Хотя 3D-печать обычно подходит для специфических материалов и применений, это не остановило смелые компании вроде Local Motors (Аризона) от попытки создать целый кузов аддитивными технологиями.

В 2014 году Local Motors представила первый 3D-печатанный электромобиль — «Strati». Его можно было напечатать менее чем за сутки на гигантском 3D-принтере BAAM (Big Area Additive Manufacturing), разработанном Cincinnati Incorporated и эксплуатируемом Oak Ridge National Laboratory.

Мало кто последовал примеру Local Motors в печати целого кузова, но демонстрированная скорость заставила автопроизводителей задуматься.

2. Быстрое прототипирование деталей

Хотя многие крупные производители 3D-принтеров теперь позиционируют свои машины как производственные инструменты, аддитивное производство по-прежнему воспринимается многими как технология прототипирования. Почему? Оно быстрое, использует мало материала и позволяет создавать сложные геометрии.

Используя эти преимущества, несколько автоконцернов применяют аддитивное производство для прототипирования новых компонентов, часто печатая несколько итераций для проверки того, что работает, а что — нет.

Автопром — один из ранних последователей 3D-печати как инструмента быстрого прототипирования: Ford и BMW внедряли аддитивные системы еще в 1990-х для разработки концепций на предпроизводственном этапе.

3. Снижение экологического воздействия

Еще один современный специалист по 3D-печатанным авто — Divergent Technologies (Калифорния). В отличие от Local Motors, Divergent не печатает целый автомобиль.

Основатель Кевин Цингер создал компанию не просто для 3D-печати авто, а для перестройки продуктового цикла. Философия центрируется на локальных «микрозаводах» вместо крупных заводов: автопроизводители могут снизить и затраты, и экологический ущерб, 3D-печатая металлические силовые компоненты.

«Настало время новой децентрализованной модели производства авто, способствующей новаторским дизайнам, снижению затрат и уменьшению экологического ущерба», — говорил Цингер год назад.

Флагман Divergent — суперкар Blade — весит всего 630 кг (1389 фу), что дает невероятное ускорение: 0–97 км/ч за 2,2 секунды.

4. Запчасти по требованию (On-demand replacements)

Одно из самых важных применений аддитивного производства (во всех отраслях) — быстрая фабрикация запасных деталей для сложных систем: для обновления или ремонта при поломке.

3D-печатая запасные детали по требованию вместо хранения больших складов, производители экономят огромные средства: делают детали только когда нужно, без необходимости содержать огромные склады.

Практика 3D-печати запчастей по требованию становится всё более распространенной в автопроме, что недавно продемонстрировал Mercedes-Benz Trucks: теперь они 3D-печатают запасные части для старых моделей на системах Selective Laser Melting (SLM).

В прошлом году Андреас Дойшле из Mercedes-Benz Trucks заявил, что их 3D-печатанные металлические детали «обеспечивают ту же функциональность, надежность, долговечность и экономическую эффективность», что и традиционно произведенные.

5. Прорывы в Формуле-1

Аддитивное производство играет огромную роль в разработке и обслуживании серийных авто, но также становится заметнее в моторспорте — включая главную арену: Формулу-1.

Британская команда McLaren, например, использует 3D-печать несколькими способами. В штабе в Англии McLaren применяет FDM и PolyJet принтеры для прототипов из карбонайлона и ABS, тестируя их на производительность перед решением о финальной детали.

McLaren даже использовал 3D-принтер во время гонок, держа Stratasys-машину у трассы для быстрой фабрикации мелких деталей. Может, и трюк, но верный знак: аддитивное производство врывается в быструю полосу.

3ERP — специалист по онлайн-производству с опытом в 3D-печати и автомобильном прототипировании — хорошо позиционирован для помощи в аддитивных авто-проектах, а также в авто-прототипировании другими технологиями: алюминиевой обработкой и литьем под давлением.