Анализа примене технологије 3Д штампања у области аутомобилске лаке тежине

Уз континуирани развој од3Д штампањетехнологије, њена примена у аутомобилским деловима постаје све распрострањенија. Неки људи верују да ће ово бити велики напредак у аутомобилској индустрији и да ће вероватно преокренути 'Четири велика занатства'. А сада, његов сан постепено постаје стварност. У таласу Индустрије 4.0, 3Д штампање, као срж ове трансформације, поново је гурнуто у први план на тржишту последњих година и широко се примењује у различитим областима. Као водећа индустрија у производном сектору, индустрија производње аутомобила и делова је главни правац за развој технологије 3Д штампања. Међутим, дугорочно гледано, смањење тежине возила је тренд, а код традиционалних возила, постизање уштеде енергије и смањења емисије захтева смањење тежине возила.
Какав је утицај 3Д штампе на индустрију производње аутомобила у поређењу са традиционалним производним процесима
У погледу дизајна
3Д штампа може да заврши производњу концептуалног модела за неколико сати до дана и да га користи за дизајн аутомобилског стила. У поређењу са традиционалним мануелним методама производње, 3Д штампање може постићи прецизнију конверзију из цртежа у ентитете и значајно скратити производни циклус, чиме се побољшава ефикасност производње у фази дизајна аутомобила. Данас многи произвођачи користе технологију 3Д штампања, као што су БМВ, Мерцедес Бенз, итд.
У погледу сировина
Технологија 3Д штампања може да обезбеди различите материјале, механичка својства и прецизне функционалне прототипове, омогућавајући произвођачима да рано идентификују проблеме, побољшају дизајн и смање цену грешака.
Што се тиче алата и прибора
3Д штампа пружа брзо и прецизно средство за производњу калупа, значајно смањујући трошкове и време производње калупа. Стога су произвођачи аутомобила брзо повећали производни капацитет, побољшали ефикасност и побољшали квалитет.
У исто време, употреба технологије 3Д штампања, као што су растворљива језгра, намотавање од угљеничних влакана и алати за бризгање, може помоћи предузећима да постигну брзу и малу серијску прилагодбу калупа, смање трошкове производње и скрате циклусе развоја производа.
Приликом производње готових делова
Путем 3Д штампања, компаније за производњу аутомобила могу постићи прилагођавање и обраду делова у малим серијама, као и производњу и производњу сложених облика као што су органски облици, удубљења и негатив цртеж. Технологија 3Д штампања може постићи брзу производњу делова сложеног облика. Ако се током процеса инспекције открију проблеми, потребно је само модификовати 3Д документ ради даљег штампања.
Као одговор на брзи тренд развоја 3Д штампања у тренутној аутомобилској индустрији, студија која је недавно објавила светски позната истраживачка фирма Фрост&Сулливан показује да ће до 2025. године глобално тржиште 3Д штампања у аутомобилима достићи 4,3 милијарде долара. У ствари, Форд, БМВ, Ламборгхини, Фолксваген, Генерал Моторс, Порсцхе, Хонда, Цхрислер, Мерцедес Бенз, Ауди и други непрестано истражују различите могућности технологије 3Д штампања.
У овој ери брзог технолошког напретка, дисциплина "3Д штампање" постала је врућа тема и широко се примењује у различитим индустријама. Међу њима, производња аутомобила и њихових делова је једна од њих. До сада су многе компоненте као што су доњи строј аутомобила, унутрашњи и спољашњи панели штампане 3Д коришћењем АБС пластике и материјала од угљеничних влакана као основних материјала. Штампање "целог возила" такође је претрпело неколико приказа, скраћујући време штампања, унапређујући технолошки садржај и привлачећи глобалну пажњу.
Тренутно, главне методе 3Д штампања укључују: екструзију материјала за топљење ФДМ, прскање лепка 3 ДП, прскање капљицама материјала, топљење распрострањеног праха, директно таложење енергије, слагање танких плоча ЛОМ и ширење фотоосетљиве смоле. Међу њима, ФДМ технологија, технологија топљења за наношење праха, СЛА технологија и друге технологије су коришћене у индустрији производње аутомобила и нису ограничене на аутомобилске компоненте. Многе компаније су такође почеле да храбро штампају „целе“ аутомобиле.
Предности 3Д штампања
У поређењу са традиционалном „субтрактивном производњом“ (као што је ЦНЦ), предност 3Д штампања је у томе што може аутоматски да конструише делове било ког облика преко података компјутерске графике, елиминишући потребу за развојем и процесом израде калупа сложених структурних компоненти. Ово скраћује развојни циклус нових производа и штеди много радне снаге, финансијских ресурса и времена. Због тога је цена његове производње нижа, развојни циклус је краћи, а ефикасност производње већа. Поред тога, у раним фазама дизајна, коришћење технологије 3Д штампања за проверу монтаже производа може благовремено открити грешке у дизајну, сложене компоненте или изводљивост дизајна прототипа.
Предност 3Д штампе лежи у сложеним, малим и тешким за производњу компоненти! У теорији, брзина масовне производње и цена технологије 3Д штампања нису брзи, али она може акумулирати материјале од нуле, ослободити се традиционалних ограничења процеса и постићи производе било ког облика. На пример, ако је потребно произвести сложене, али веома прецизне делове, или произвести шупље делове танких зидова, технологија 3Д штампања може да реши овај проблем. Најважнија ствар је да 3Д штампа омогућава да производња делова буде неограничена процесима, ослањајући се више на идеје. Што је новије и теже обрађивати делове конвенционалним методама, они су погоднији за 3Д штампање. У овом процесу, у поређењу са традиционалним методама производње, смањење трошкова је такође најатрактивнији аспект 3Д штампања за кориснике.
Примена у тренутној фази
У поређењу са традиционалном аутомобилском индустријом, излаз технологије 3Д штампања је и даље релативно низак, што чини готово немогућим постизање велике производње. Поред тога, због потребе за балансирањем безбедности и других фактора, тешко је уравнотежити квалитет производа и цену, што резултира садашњим високим трошковима производње 3Д аутомобила.
Тренутно је 3Д штампа погоднија за дизајн и истраживање и развој возила, као и за једноделну и малу серијску производњу, као што је једноделна производња целог модела муља, каросерије, шасије, синхронизатора и гумених делова.
У погледу дизајна, технологија 3Д штампања има карактеристику брзе израде прототипа, што омогућава произвођачима аутомобила да је користе за истраживање и развој дизајна облика каросерије. У поређењу са традиционалном ручном производњом, 3Д штампање може постићи прецизнију конверзију из цртежа у производе, скратити производни циклус и побољшати ефикасност производње у фази дизајна аутомобила. Данас су многи произвођачи аутомобила применили 3Д штампање на дизајн Мерцедес Бенз-а.
Што се тиче делова, 3Д штампа такође може да постигне брзу производњу производа сложеног облика. У традиционалној производњи аутомобила, развој производа је обично дуготрајан процес. У процесу развоја и тестирања производа неопходна је и производња калупа, што је и дуготрајно и скупо. Ако постоји проблем, модификација компоненти ће такође трајати дуго. 3Д штампа може постићи брзу производњу делова сложеног облика. Ако се открију проблеми током процеса инспекције, потребно је само модификовати 3Д документ да би се поново штампао. Може се рећи да у будућности 3Д штампа може у великој мери смањити трошкове производње делова и побољшати ефикасност производње.
Интеграција технологије 3Д штампања и ЦНЦ технологије
Иако је 3Д штампа успешно поједноставила традиционалне сложене производне процесе и решила проблеме у области материјала, још увек постоје многа хитна питања која треба решити у проширењу обима његове примене. Истовремено, он је такође ограничен и под утицајем технолошке опреме, нових материјала, софтвера за дизајн, квалитета и безбедности, као и јавног окружења.
Поред тога, 3Д штампа не може да замени традиционални ЦНЦ, јер оба имају своје предности. Први има већу тачност од другог, док је други сложенији од ЦНЦ-а. Као важан додатак традиционалним процесима, главна функција 3Д штампања није да замени, већ да допуни, тако да је комбиновање са ЦНЦ технологијом добар избор.