Il-manifattura tal-karozzi hija qasam ta 'applikazzjoni importanti tat-teknoloġija tal-istampar 3D tal-metall. Mill-produzzjoni mgħaġġla ta 'prototipi, biex b'hekk titħaffef l-effiċjenza ta' riċerka u żvilupp ta 'karozzi ġodda, għal produzzjoni diretta ta' partijiet żgħar ta 'lott, tqassar il-katina tal-provvista, u tiffranka l-ispejjeż, l-istampar 3D jista' jiġi deskritt bħala teknoloġija komplementari importanti fl-industrija tal-karozzi. Barra minn hekk, il-vantaġġi uniċi tal-istampar 3D fil-manifattura ta 'partijiet kumplessi jistgħu jissimplifikaw in-numru ta' partijiet tal-karozzi, inaqqsu l-piż, u jiffrankaw materjali. Jista 'jingħad li t-teknoloġija tal-istampar 3D għandha ħafna vantaġġi għall-manifattura tal-karozzi. Cela dit, it-teknoloġija s'issa ma ntużatx ħafna fil-qasam. Dan minħabba l-abbiltà li jsiru partijiet aktar veloċi, irħas, u aktar kumplessi -- hekk se jinbnew il-karozzi tal-futur.
Manifattura Addittiva fl-Industrija tal-Karozzi
Fid-dinja tal-karozzi, l-ewwel li adottaw il-manifattura addittiva ma kinux il-produtturi tal-karozzi nfushom, iżda t-timijiet li sponsorjaw. Għal għexieren ta’ snin, kumpaniji minn Ford sa Ferrari użaw karozzi tat-tlielaq bħala inkubaturi għall-ittestjar ta’ teknoloġiji ġodda. Ħafna mill-karatteristiċi standard fil-karozzi l-ġodda issa — ibbrejkjar riġenerattiv fl-ibridi, tqabbid bi buttuna, u anke mirja — jistgħu jiġu rintraċċati lura għall-għeruq tagħhom. L-istess prinċipju japplika għall-istampar 3D, speċjalment l-istampar tal-metall. It-timijiet tal-Formula 1, il-World Endurance Challenge Racing Team, it-Timijiet tal-Formula E, u aktar esperjenzaw mill-ewwel il-benefiċċji tal-manifattura addittiva – iterazzjoni mgħaġġla ta’ disinji, prototipi mgħaġġla, u tħaffif tal-komponenti – kollha disponibbli biex Itejbu l-prestazzjoni ta’ tiegħek. vettura fuq il-binarju.
Il-fużjoni tas-sodda tat-trab tal-lejżer hija aħjar għal applikazzjonijiet ta 'volum baxx u ta' valur għoli (SLM 3D Printing)
Is-sistema tal-istampar 3D l-aktar użata sal-lum, il-fużjoni tas-sodda tat-trab tal-lejżer, tuża lejżer biex idub trab tal-metall irqiq saff b'saff sakemm il-parti tiġi fabbrikata. Din it-teknoloġija tista 'tifforma malajr u b'mod preċiż partijiet tal-metall u ġiet użata ħafna fil-qasam tal-manifattura tal-karozzi fl-aħħar għaxar snin. BMW, Ford, Volkswagen, Mercedes-Benz, u kumpaniji oħra stabbilixxew każijiet tipiċi fl-użu ta 'din it-teknoloġija, u kisbu produzzjoni tal-massa taħt ċerti kundizzjonijiet, iżda ħafna mill-partijiet involuti f'dawn il-każijiet għadhom limitati għal marki high-end , u l-ammont totali għadu limitat.
Ir-raġuni għadha inseparabbli mir-rekwiżiti tal-qasam għall-ispiża, il-materjal u l-veloċità. It-tagħmir tal-fużjoni tas-sodda tat-trab tal-lejżer jeħtieġ investiment bil-quddiem sinifikanti—$ 1 miljun jew aktar għas-sistema kollha—u jipproduċi biss 1 tunnellata ta 'partijiet fis-sena, li mhix biżżejjed biex tiġġustifika l-ispiża. Barra minn hekk, anki jekk l-istampar 3D jagħmel il-manifattura tal-parti tal-metall aktar flessibbli, l-istampar huwa biss l-ewwel pass, u hija meħtieġa serje ta 'proċessi ta' wara l-ipproċessar bħat-tneħħija ta 'appoġġ, li tkompli żżid l-ispiża tal-parti.
Sal-lum, firxa ta 'applikazzjonijiet ta' valur għoli fil-qasam tal-karozzi tirriżulta mill-vantaġġi sinifikanti tal-manifattura tat-teknoloġija tal-fużjoni tas-sodda tat-trab tal-laser - il-karatteristiċi ta 'integrazzjoni, preċiżjoni għolja u manifattura kumplessa. Pereżempju, General Motors uża disinn ġenerattiv u stampar 3D biex jgħaqqad tmien komponenti tal-bracket tas-sedil tradizzjonali tal-karozza f'komponent wieħed, Bugatti uża teknoloġija tal-istampar 3D biex jimmanifattura l-kaliper tal-brejk Chiron il-ġdid, u Porsche 3D stampat magna ta 'liga tal-aluminju b'serje ta' disinji innovattivi. Prototipi tal-qoxra, brackets tal-soft-top stampati bil-lott tal-BMW għall-karozza sportiva i8 Roadster, u aktar. Dawn il-każijiet, kemm jekk għal prototip jew użu finali, huma inseparabbli mill-karatteristiċi uniċi tal-manifattura tat-teknoloġija tal-fużjoni tas-sodda tat-trab tal-laser. Iżda hemm ukoll karatteristika li dawn l-applikazzjonijiet huma limitati ħafna, kważi kollha jappartjenu għal marki ta 'livell għoli, u rarament jissodisfaw ir-rekwiżiti ta' manifattura tal-massa bi prezz baxx f'dan il-qasam.
Stampar 3D tal-metall desktop ibbażat fuq l-estrużjoni għall-prototyping (FDM 3D Printing)
L-istampaturi 3D tal-metall tad-desktop ibbażati fuq l-estrużjoni għandhom disinn faċli għall-uffiċċju li jelimina r-riskju ta 'espożizzjoni għat-trab u l-lejżer u huwa soluzzjoni minn tarf sa tarf aktar faċli biex tużah.
Għall-utenti fl-istadji bikrija ta 'disinn u manifattura ta' vetturi ġodda, printers 3D tal-metall tad-desktop huma 10 darbiet irħas minn tagħmir tradizzjonali tas-sodda tat-trab u għandhom operabilità faċli u veloċi. Sistemi bħal dawn jistgħu malajr prototipi ta 'numri kbar ta' partijiet internament, jittestjaw malajr ideat differenti, u jesploraw possibbiltajiet strutturali ġodda, jiffrankaw ħin u flus matul ċikli ta 'disinn twal u għaljin. Fl-aħħar mill-aħħar, disinji aħjar jistgħu jiġu ppreżentati bi spejjeż ta 'żvilupp aktar baxxi, u l-kumpaniji jistgħu jimxu malajr mid-disinn u l-verifika għall-produzzjoni, u jaċċelleraw iż-żmien għas-suq. Operabilità flessibbli tgħin ukoll biex tnaqqas l-ispejjeż peress li tnaqqas l-iskart tal-materjal u ma teħtieġx persunal speċjalizzat biex tħaddem il-magna.
Il-libertà ġeometrika mogħtija mill-istampar 3D tippermetti wkoll lill-manifatturi biex joħolqu prototipi rapidi u jesploraw disinji ġodda tal-pistuni filwaqt li jeliminaw il-ħtieġa li x-xogħol jiġi esternalizzat. Il-prototipi ta 'partijiet fuq printer tal-metall desktop jiffaċilita wkoll transizzjoni bla xkiel għall-produzzjoni tal-volum, peress li sistemi ta' volum għoli bħal binder jetting huma kapaċi jipproduċu disinji ugwalment kumplessi.
L-istampar 3D tal-metall binder jet huwa aktar adattat għall-manifattura ta 'partijiet ta' volum għoli (teknoloġija 3DP)
L-iktar karatteristika prominenti tal-proċess ta 'jetting tal-legaturi hija li tista' tikseb produzzjoni tal-massa ta 'stampar 3D tal-metall. Il-prezz tat-tagħmir ibbażat fuq dan il-proċess huwa aktar baxx minn dak tal-printers 3D tal-lejżer tradizzjonali, u l-veloċità tal-istampar hija għexieren jew saħansitra mijiet ta 'drabi dik ta' tagħmir tal-fużjoni tas-sodda tat-trab b'erba 'laser. Il-materjal użat huwa trab MIM tradizzjonali, li huwa orħos minn trab sferiku, u l-ispiża tal-manifattura tal-partijiet hija wkoll għexieren ta 'darbiet inqas minn partijiet stampati bil-lejżer 3D. Għalhekk, il-proċess ta 'jetting tal-legaturi jaqbeż l-istampar 3D tal-metall f'termini ta' spiża tat-tagħmir, spiża tat-trab, u effiċjenza tal-istampar, anki jekk il-prestazzjoni tal-parti tagħha hija kemmxejn aktar baxxa, iżda xorta għandha l-istess livell bħal partijiet iffurmati bl-injezzjoni. Għalhekk, din it-teknoloġija hija aktar adattata biex tirrealizza manifattura ta 'partijiet ta' volum għoli.
Ibbażat fuq il-vantaġġi ta 'hawn fuq, l-OEMs tal-karozzi ewlenin attwali qed jaċċelleraw l-użu ta' din it-teknoloġija. Iżviluppaturi ewlenin tal-istampar 3D tal-metall binder jetting kisbu sħubijiet ma 'marki ewlenin fl-industrija tal-karozzi: Volkswagen qed taħdem b'mod attiv mal-HP, Ford qed tuża wkoll it-teknoloġija tal-binder jetting ta' ExOne biex timmanifattura partijiet tal-karozzi, u Desktop Metal reċentement rebaħ Produttur tal-karozzi Ġermaniż rebaħ Kuntratt ta '$ 7.9 miljun, u l-industrija tispekula li l-klijent jista' jkun BMW Group.
Għal partijiet li jeħtieġ li jiġu prodotti bil-massa, vantaġġ ieħor tal-istampar 3D tal-metall binder jet huwa saħansitra aktar evidenti - manifattura mingħajr moffa. It-teknoloġija telimina l-ħtieġa għall-forom, li tippermetti lill-inġiniera jġibu disinji diġà mtejba—kemm jekk permezz ta 'stampar 3D tal-metall ta' estrużjoni tad-desktop jew metodi ta 'prototipi tradizzjonali — għal produzzjoni tal-massa bi stampar 3D tal-metall binder jet. Veloċitajiet ta 'stampar li huma kompetittivi mal-proċessi ta' manifattura tradizzjonali fuq skala kbira, l-istampar binder jet metal 3D jippermetti li eluf ta 'partijiet jiġu prodotti f'biċċa xogħol waħda bi prezz u veloċità ta' produzzjoni li jistgħu jikkompetu ma 'proċessi bħall-ikkastjar, il-forġa u l-magni. Din il-veloċità, flimkien ma 'l-użu ta' trabijiet MIM bi prezz baxx u post-ipproċessar faċli, tippermetti li l-proċess jipproduċi partijiet li jistgħu jiswew sa 20 darba inqas għal kull parti minn proċessi oħra ta 'stampar 3D u jagħmlu l-manifattura addittiva għażla vijabbli għall-ikkastjar, forġa, u makkinar. Għażla vijabbli.
L-avvanzi fit-teknoloġija tal-istampar 3D ħolqu opportunitajiet ġodda f'kull stadju taċ-ċiklu tal-ħajja tal-manifattura tal-karozzi - minn prototipi funzjonali għal produzzjoni ta' volum medju għal aftermarket u spare parts. U ħafna minn dawn l-opportunitajiet huma relatati mal-veloċità tal-produzzjoni u l-kumplessità tal-parti, jew it-tnejn. Minħabba li mhuwiex limitat mill-manifattura tradizzjonali, l-istampar 3D jippermetti lid-disinjaturi u lill-inġiniera jidħlu fi spazju vast ta 'disinn ġdid u joħolqu partijiet dejjem aktar kumplessi.
Meta l-partijiet ottimizzati jiffaċċjaw produzzjoni tal-massa, materjali, effiċjenza tal-iffurmar u prezz isiru l-fatturi li jillimitaw li jipprevjenu l-applikazzjoni mifruxa tat-teknoloġija tal-istampar 3D, u l-vantaġġi ma jistgħux jiġu riflessi. L-iżvilupp ta' teknoloġiji ġodda kisser dawn l-ostakli, u ppermetta li strutturi ottimizzati jiġu realizzati fuq skala kbira u f'forma effiċjenti u aktar ekonomika.