Nove mogućnosti i inovacije u automobilizmu s tehnologijom 3D štampe HP MJF

16.09.2022

Kompanija HP je odštampala preko 100 miliona proizvoda pomoću 3D štampača Multi Jet Fusion u saradnji sa strankama i partnerima širom sveta. Radi se o konačnim proizvodima, koji se primenjuju u praktično svim glavnim granama industrije. Jedan od najvećih korisnika HP MJF je automobilska industrija. Vodeći proizvođači automobila dokazuju moć 3D štampanja automobilskih delova prilagodljivim konstruisanjem, brzim izlaskom na tržište i održivim pristupom.

HP kod oblikovanja i razvoja održivih delova, od prototipova do serijske proizvodnje konačnih proizvoda, sarađuje s više desetina proizvođača automobila, dobavljača i proizvodnih partnera iz čitavog sveta. Među njima je vodeći Volkswagen Group, koji je prvi počeo da koristi 3D štampače HP MJF za izradu funkcionalnih komponenata. Volkswagen je takođe pionir u primeni 3D štampača koji izrađuju metalne komponente. Pomoću štampača HP Metal Jet između ostalog izrađuju delove za kabriolet T-Roc.

Među drugim proizvođačima automobila koji svakodnevno primenjuju HP-ove 3D štampače su i Ford, koji izrađuje delove za model Ford Maverick, i General Motors, koji izrađuje delove za seriju Cadillac V i vozilo Corvette C8. Nissan u okviru svog programa NISMO Heritage Parts pomoću postupka MJF izrađuje nadomesne delove za izabrane modele vozila koja se više ne proizvode. BMW pomoću HP Multi Jet Fusion tehnologije može da za 24 časa izradi do 100 vođica za prozore za svoj i8 Roadster. Zahvaljujući toj inovativnoj tehnologiji 3D štampanja i novom elastičnom TPU polimeru, naročito za novi Peugeot 308, kreiran je čitav niz dodataka, među kojima držač za naočari za sunce, nosač za konzerve i držač za telefon odnosno karticu. Nemački proizvođač Oechsler je pomoću inteligentnog konstruisanja i HP MJF tehnologije ponovno definisao koncepte za automobilska sedišta, a tom tehnologijom je takođe restaurisao i Jaguar E-Type, koji su inače prestali da se proizvode pre više decenija.

GM

General Motors, pionir automobilske industrije iz Detroita, tehnologijom MJF izradio je više proizvoda, među kojima kanale za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju za Cadillac serije V i rashladne kanale za vozilo Corvette C8, kao i druge komponente koje primenjuje za iterativni (koji se ponavlja) razvoj konstrukcija, izradu prototipova i servisiranje.

U zadnje vreme je General Motors pomoću postupka MJF izradio više konačnih proizvoda. Između ostalog je upotrebio inovativan pristup kod izrade zaptivki za zatvaranje spojlera, koji krasi više velikih sportskih terenaca. U saradnji s kompanijama HP i GKN Forecast 3D uspeo je da skrati vreme sušenja i tako ubrza proizvodnju. Za samo pet nedjelja uspeo je da napravi i ispolira 60.000 delova za približno 30.000 vozila.

SEAT CUPRA Racing

Zbog jedinstvenih mogućnosti brze i u pogledu troškova povoljne izrade manjeg broja posebnih komponenata nije iznenađenje da se 3D štampanje sve više uvodi i u svet motosporta. CUPRA Racing, odeljenje za motosport u kompaniji SEAT, španskoj kćerinskoj firmi grupacije Volkswagen, kod projektovanja, testiranja i izrade delova za svoj novi Leon Competición oslonilo se na HP-ov štampač Jet Fusion 5200. U konceptnim fazama razvoja novog trkaćkog vozila CUPRA Leon Competición suočili su se s izazovima kod brze izrade prototipova nekih lakih komponenata vozila, kao što su bočni retrovizori, ventilatori i centralni modul za upravljanje na obruču volana. Pomoću HP Multi Jet Fusion tehnologije uspeli su da brzo izvedu nekoliko konstrukcijskih iteracija (ponavljanja), provere ih i dođu do konačnog proizvoda. Tehnologija je omogućila izradu više komponenata na zahtev za testiranje konstrukcija, kao i brzu reakciju na promene u procesu konstruisanja.

Dundon Motorsports – brža proizvodnja delova za trkaćke automobile

Kompanija Dundon Motorsport u hektičkom svetu automobilskih trki održava korak pred konkurencijo pomoću 3D štampanja delova za trkaćke automobile Porsche GT uz pomoć tehnologije HP Multi Jet Fusion. S 3D štampačem HP Jet Fusion 5200 bila je u stanju da ubrza proizvodnju, počne da eksperimentiše s novim konstrukcijama, proširi ponudu proizvoda i osvoji nova tržišta.

Predmet nedavnog projekta kompanije Dundon Motorsports bilo je poboljšanje performansi i snage motora za trkaćke automobile i ugradnja svih potrebnih elemenata u tesan prostor između klima-uređaja, pumpe za servo-upravljanje i poklopca motora. Usisni kolektor vozila Porsche GT4 povlači znatnu količinu vazduha, koju ravnomerno raspoređuje između šest klipova bokser motora. Klipovi moraju da budu šuplji i tanki, pa su zato kod CNC obrade komponenata pojavili izazovi povezani s reznim alatima. Alatima je, naime, teško upravljati zbog velike slobodne dužine i vibracija. Aluminijum osim toga nije idealan materijal za usisni kolektor, jer odlično prenosi toplotu na vazduh. Pošto Dundon nije dobio narudžbu za veću seriju tih delova, ni investicija u kalupe za injekciono presovanje plastike nije bila opravdana. U kompaniji Dundon su brzo otkrili da kod izrade prototipova i konačnih proizvoda može da im pomogne 3D štampanje. Kada su istražili takve tehnologije, izabrali su tehnologiju HP Multi Jet Fusion, koja ih je osvojila mogućnostima i ponovljivošću. Novu tehnologiju su na početku koristili kod projekata na području usisnih kolektora, ali su počeli da eksperimentišu i sa drugim projektima, na primer kod detalja levanih izduvnih  prirubnica. Pomoću tehnologije HP MJF ne izrađuju samo jedan upotrebljivi deo nego čitave sklopove, koje zajedno povežu i tako se približi obliku konačnog proizvoda.

Dundon Motorsports danas tehnologijom HP Multi Jet Fusion izrađuje 10 do 12 različitih delova, kao što su posude kolektora, usisni kanali i kućišta filtera za vazduh. Sa sposobnošću brzih iteracija (ponavljanja), mogu da se manjim konstrukcionim promenama poboljša funkcionalnost delova. Uvođenje tehnologije HP Multi Jet Fusion je tako kompaniji otvorilo potpuno novi tržišni segment i liniju proizvoda, o kojima pre nisu razmišljali – segment usisnih kolektora, kanala i kućišta filtera za vazduh. U tehnologiji danas vide veliki potencijal za stalno dodavanje novih konjskih snaga Porsche-ovim motorima za lična i trkaćka vozila.

Triple Eight Race Engineering, proizvodnja za visoke obrtaje

Kompanija Triple Eight Race Engineering upotrebila je tehnologiju HP Multi Jet Fusion za 3D štampanje komponenata i alata za izradu obruča volana za trkaćka vozila. Pridobila je slobodu kod oblikovanja, jer je mogla volan da prilagodi jedinstvenoj anatomiji vozača i da istovremeno uštedi na vremenu i troškovima.

Triple Eight Race Engineering, to jest Red Bull Holden Racing Team, australijski je tim koji se takmiči na prvenstvu Virgin Australian Supercars Championship, paradnoj kategoriji motosporta na tom kontinentu. Pored toga obezbeđuje tehničku podršku i izrađuju komponente vozila za druge trkaćke timove.

Kompanija se posvetila pojednostavljenju proizvodnog procesa i izrade delova po meri, što će poboljšati ergonomiju obruča volana u trkaćkom automobilu. Delovi za motosport moraju da budu otporni na temperature, koje na pisti mogu da premaše 65 °C. Automobili na trkama dostižu brzine iznad 300 km/h i podnose ubrzanja do 2,5 G. Delovi zato moraju da budu konstrukciono prilagođeni i dovoljno izdržljivi da bi izdržali vibracije i neugodne uslove tokom trke. Trkaćki as Džejmi Vinkap (Jamie Whincup) pored toga je poželeo obruč volana od silikona odnosno polimera, jer savremene trkaćke rukavice imaju detalje za hvatanje koji najbolje deluju s tim materijalima. Zbog vremenskih i finansijski ograničenja su u Triple Eight imali vrlo malo alternativa za izradu kvalitetnih delova. Pre nego što su dobili pristup HP MJF tehnologiji, jedine mogućnosti su bile skupa i dugotrajna CNC-obrada aluminijumskih alata za injekciono presovanje obruča volana ili upotrebu postojećeg FDM 3D štampača. Zbog loših standarda i opsega naknadne obrade, tražili su drugo rešenje.

Sloboda oblikovanja koju pruža HP MJF tehnologija omogućila je kompaniji Triple Eight smanjivanje mase delova i prilagođavanje držača na volanu anatomiji vozača. S prilagođavanjem obuhvata individualnim potrebama, vozači mogu da postignu bolju kontrolu nad vozilom, precizniji su kod upravljanja i uživaju u većoj udobnosti. Kod drugih tehnologija, kao što je CNC obrada, proizvodni troškovi za par polovina kalupa bi dosegli 3.000 evra, a na to je potrebno dodati i troškove izrade konačnog proizvoda. Pomoću HP MJF tehnologije troškovi za obe polovine 3D štampanog kalupa bili su samo 650 eura, što predstavlja gotovo 80-odstotnu uštedu. Postigli su i značajnu uštedu na vremenu, jer im je HP MJF tehnologija pomogla da skrate konstrukciono-razvojni ciklus s tri ili četiri nedelje, koliko im je bilo potrebno kod upotrebe tradicionalne CNC proizvodnje, na samo tri ili četiri dana.

Nadomjesni delovi za Toyotu i Nissan

Japanski proizvođač automobila Toyota sarađuje s kompanijom za CAD i 3D štampanje SOLIZE na području 3D štampanja nadomesnih automobilskih delova na zahtev. Toyota u okviru projekta za popunjavanje zaliha nadomesnih delova, koj je počeo prošle godine, primenjuje 3D štampače HP Multi Jet Fusion. Te delove prodaje zajedno s nadomesnim delovima proizvedenim konvencionalnim postupcima. Tehnologija je Toyoti pored poboljšane sposobnosti za proizvodnju manjih serija donela i mogućnost optimiziranja konstrukcije i rokova isporuke za nove delove.

Japanska kompanija SOLIZE pomoću HP-ovih 3D štampača izrađuje i nadomesne delove otpisanih vozila za NISMO, Nissanovu diviziju za tuning i motosport. Prvi deo za restaurisanje, izabran za 3D štampanje bio je plastični deo zaštite snopova kablova za vozilo R32 Nissan Skyline GT-R. Deo se izrađuju od materijala PA 11, koji obezbeđuje dobre mehanička osobine i prilagodljivost kod oblikovanja.

Proizvođači automobila moraju da obezbede dugotrajno snabdevanje nadomesnim delovima za potrebe popravki i zamena. Proizvodnja i skladištenje delova vozila koja su bili ukinuta, nadograđena ili obnovljena, može da bude zahtevna i skupa, jer proizvođači moraju da čuvaju alate, upravljaju skladištenjem zaliha i logistikom. Digitalna proizvodnja i 3D štampanje skraćuju vremena isporuke, omogućavaju prilagodljivost kod konstruisanja i 3D proizvodnju na zahtev, zadovoljavaju potražnju kompleksnih delova i snižavaju troškove. Održiva 3D izrada na zahtev zato doprinosi smanjivanju količine industrijskog otpada i emisija ugljen-dioksida u životnom veku proizvoda. HP-ova 3D tehnologija pomaže konstruktorima da kreiraju komponente koje nije moguće izraditi pomoću drugih tehnologija. Tehnologija HP MJF na taj način ostaje neophodna na navedenim područjima, jer omogućava ostvarivanje i najzahtevnijih zamisli.

Odgovore na pitanja o mogućnostima primene 3D tehnologije HP MJF i optimizovanja proizvoda za digitalnu proizvodnju možete da dobijete kod slovenačkog ponuđača i servisera 3D štampača HP, kompanije CGS plus. Pozivamo vas u naš demo centar u Brnčičevoj ulici 12 u Ljubljani, gde možete da pogledate delovanje štampača i primere delova odštampanih tom tehnologijom za slovenačke i strane kompanije.

Izvor: cgsplus.si