Jak díly pro automobily vyrobené pomocí 3D tisku mění automobilovou výrobu pomocí 3D tisku z polykarbonátu

Jak 3d tiskované automobilové součásti Transformujte výrobu automobilů pomocí 3D tisku z polycarbonátu

Výrobci automobilů dnes čelí poměrně významným změnám díky aditivním výrobním technikám, zejména pokud jde o výrobu 3D tištěných dílů pro vozidla. To znamená, že továrny nyní mohou vyrábět přizpůsobené komponenty mnohem rychleji než dříve a zároveň dodržovat přesné tolerance. Vezměme si například 3D tisk z polykarbonátu – mnoho dílen začalo používat tuto metodu, protože jim umožňuje vyrábět díly, které odolávají tepelnému namáhání a zároveň si zachovávají svou strukturální pevnost. Mluvíme o všem, od prvků palubní desky až po vnější dekorativní díly, které musí odolávat jak extrémním teplotám, tak běžnému opotřebení při jízdě na silnici.

Porozumění 3D tisku z polycarbonátu pro automobilové aplikace

Pokud jde o výrobu automobilů, polycarbonát se řadí mezi nejlepší volby pro aplikace 3D tisku. Podívejte se na jeho mez pevnosti v tahu kolem 9 800 psi nebo 72 MPa a porovnejte to s běžnými materiály PLA, které obvykle vidíme. Je to docela rozdíl! Co ale opravdu činí polycarbonát výjimečným, je jeho odolnost vůči teplu. Sklové přechodové teplota dosahuje 150 stupňů Celsia, což znamená, že díly z tohoto materiálu skutečně vydrží, když jsou instalovány v blízkosti motorů, kde teploty bývají velmi vysoké. Bez deformací nebo tavení, dokonce ani po dlouhodobém působení těchto náročných podmínek, se kterými mechanici denně pracují.

Prohlížení vláken na r/cars a podobných subredditech ukazuje, proč tolik nadšenců propaguje polykarbonát pro jeho úžasnou odolnost vůči nárazům bez prasknutí a zároveň stabilitu za různých podmínek. Výrobci automobilů zbožňují tento materiál pro výrobu dílů, které musí odolávat různým namáháním při každodenním provozu nebo na závodních tratích. Kromě toho, protože polykarbonát má nižší hmotnost ve srovnání s jinými materiály, nahrazování těžších komponent může skutečně snížit celkovou hmotnost vozidla. U lehčích automobilů se pak zlepšuje spotřeba paliva u tradičních vozidel a pro provozovatele elektromobilů se prodlužuje výdrž baterie mezi nabitím, čímž se zvyšuje dojezd.

Aplikace 3D tisk pro vozidla v Moderní výrobe

Funkční návrh a vývoj

3D tisk pro vozidla urychluje vývojový cyklus díky rychlému návrhu složitých geometrií. Inženýři mohou iterativně vylepšovat návrhy sacích potrubí, elektrických skříní a přístrojových panelů během hodin místo týdnů. Tato možnost je obzvláště cenná pro vývoj vlastních dílů pro automobily, které vyžadují přesné doladení a ověření funkce.

Vývojové týmy využívají 3D tisk z polycarbonátu k výrobě tepelně odolných prototypů, které mohou být testovány v reálných podmínkách v prostoru motoru. Tepelná stabilita materiálu zajišťuje přesné vyhodnocení výkonu za provozních podmínek.

Malosériová výroba a personalizace

Technologie exceluje při výrobě příslušenství pro automobily pomocí 3D tisku pro zastaralé modely vozidel, což pomáhá dílnám snižovat náklady na skladování. Nadšenci na platformách jako je Reddit často sdílejí své zkušenosti s výrobou vlastních dílů, například:

• G oPro upevnění kamer a držáků přístrojů
• T větrací kryty a brzdové kanály
• A aerodynamické komponenty a nárazníkové desky
• C vyrobené z 44 propojených dílů

Zvýšení výkonu a použití ve sportu

3D tištěné díly automobilů se hojně používají v závodním automobilovém sportu, kde nízká hmotnost a možnost rychlé iterace přinášejí konkurenční výhody. Superauto Rodin FZERO využilo metal additive manufacturing pro výrobu téměř všech kovových komponent, včetně osmistupňové sekvenční převodovky – což je průlomový výsledek v oboru.

Optimalizace pevnosti a kvality v 3d tiskované automobilové součásti

Výběr materiálu a srovnání výkonu

Optimalizace nastavení tisku

Pro dosažení optimální pevnosti 3D tištěných dílů automobilů je třeba věnovat pozornost několika parametrům:

• P teplota tisku: Vyšší teploty v rámci doporučených rozmezí zlepšují přilnavost jednotlivých vrstev
• L výška vrstvy: Tenké vrstvy (0,1–0,2 mm) kombinované s širšími extrudovanými čarami (120–140 % průměru trysky) poskytují nejlepší výsledky
• Já hustota výplně: Funkční díly dosahují nejlepších výsledků s výplní 50–70 % pomocí struktury včelího plástu pro optimální poměr pevnosti a hmotnosti
• Š tloušťka stěny: Nosné komponenty vyžadují tloušťku stěny 4–6 mm

Metody dokončovacího zpracování

Žíhání může zvýšit pevnost dílu přibližně o 40 % reorganizací struktury materiálu. Tato úprava je zvláště prospěšná pro výrobu vlastních dílů automobilů vyžadujících zvýšené mechanické vlastnosti.

Doporučení k návrhu pro automobilové příslušenství vyrobené pomocí 3D tisku

Požadavky na soubory a digitální pracovní postup

Výroba automobilového příslušenství pomocí 3D tisku vyžaduje soubory ve formátu STL, STEP nebo OBJ. Pokud nejsou originální návrhy dostupné, mohou výrobci využít 3D skenování stávajících dílů nebo služby návrhu na míru. Digitální tržiště, jako Thingiverse a GrabCAD, nabízejí rozsáhlé knihovny automobilových modelů.

Požadavky na průmyslové zařízení

3D tisk z polycarbonátu vyžaduje průmyslové zařízení s následujícími vlastnostmi:

• H systémy pro extruzi za vysoké teploty (až 300 °C)
• E uzavřené ohřívané komory pro zachování rozměrové stability
• L velké stavební platformy pro příliš velké komponenty

Nákladová efektivita a výhody výroby

Použití 3D tisku při výrobě vozidel může výrazně snížit náklady, protože eliminuje nákladné nároky na nástroje. Tato technologie umožňuje výrobcům vyrábět vše od jediné jednotky až po velké série, navíc mohou bez větších potíží přecházet mezi různými barvami nebo materiály podle potřeby. Tato možnost je pro výrobce automobilů velmi výhodná při výrobě speciálních dílů, které vyžadují určité estetické vlastnosti nebo lepší výkon za konkrétních podmínek. Například některé závodní týmy vyrábějí jedinečné motordíly právě těmito metodami, protože chtějí něco, co bude vizuálně působivé a zároveň bude dosahovat špičkových výkonů.

Obnova a podpora pro vozidla s historickou hodnotou

Získání náhradních dílů pro starší automobily bylo pro nadšence vždycky obtížné. Dobrou zprávou je, že díly vyrobené pomocí 3D tisku z odolných materiálů, jako je iglidur® i6 SLS polymer, mění pravidla hry. Vezměme si příklad obnovy tachometru klasického automobilu – mechanici měli potíže s vyhledáním správného šroubového ozubeného kola pro jednotku Stewart Warner. Nakonec jeden vytiskli z iglidur® I6. Po více než 2 000 ujetých kilometrech nebylo na dílu ani stopy opotřebení. Celkem působivé, když vezmeme v úvahu, jak náročné bývají tyto ozubené kola na provoz.

Budoucí vyhlídky a dopad na průmysl

Automobilový průmysl nadále přijímá 3D tištěné automobilové díly pro jejich svobodu návrhu, schopnost rychlé iterace a nákladovou efektivitu. Výrobci elektromobilů zvláště těží z technologie, která umožňuje vytvářet lehké a složité geometrie optimalizující výkon a prodlužující dojezdovou vzdálenost.

3D tisk z polycarbonátu umožňuje výrobu komponent, které nebyly dříve možné vyrábět pomocí tradičních výrobních metod. Tato možnost otevírá nové příležitosti pro výrobu vlastních automobilových dílů s integrovanými chladicími kanály, složitými vnitřními strukturami a optimalizovaným rozložením materiálu.

Sino Rise: Váš partner při špičkových výrobních řešeních

Zatímco 3D tisk pro automobily představuje špičkovou technologii, společnost Sino Rise nabízí komplexní výrobní řešení včetně CNC obrábění, vstřikování plastů a tváření plechů. Naše odbornost v oblasti výroby prototypů a povrchových úprav doplňuje možnosti aditivní výroby a poskytuje tak komplexní výrobní řešení pro automobilové aplikace.

Naše 5osé CNC obrábění zajišťuje přesnou výrobu složitých automobilových komponent, zatímco naše služby vstřikování plastů nabízejí alternativu pro výrobu velkých sérií, pokud přecházejí 3D tištěné automobilové příslušenství z prototypu do sériové výroby.