L’industria automobilistica è sull’orlo di una trasformazione rivoluzionaria, alimentata dalla convergenza di tecnologie avanzate e tecniche di produzione innovative.
In precedenza abbiamo già discusso e approfondito il tema della stampa 3D in altri articoli, esaminando tra l’altro il suo ruolo nella progettazione di componenti, nelle applicazioni industriali e nelle apparecchiature mediche. Oggi, esploreremo l’enorme potenziale della stampa 3D nel settore del trasporto urbano e saremo testimoni dell’inaugurazione di una nuova era nella produzione automobilistica.
Questa tecnologia ha rivoluzionato i tradizionali processi produttivi, consentendo la creazione di parti complesse e personalizzate attraverso la costruzione strato per strato. Oggi, la stampa 3D sta diventando sempre più popolare nell’industria automobilistica, e stiamo per esplorare come questa tecnologia stia cambiando il modo in cui i veicoli vengono costruiti e mantenuti.
La stampa 3D nei trasporti
La stampa 3D ha una storia di oltre 40 anni ed è stata inizialmente utilizzata nel campo della progettazione elettrica ed elettronica come tecnica di produzione additiva facile da utilizzare. Oggi la fabbricazione additiva viene utilizzata in molti più settori e in modo diversificato rispetto al passato. Abbiamo la stampa 3D di edifici, dispositivi e impianti medici, prodotti indossabili e beni di consumo. E viene anche impiegata nell’industria automobilistica.
La stampa 3D, che consente la progettazione e la produzione di componenti e parti complesse, si sta affermando come una forza potente che promette di ridefinire il trasporto urbano così come lo conosciamo. Grazie alla sua capacità di creare parti complesse e personalizzate, la stampa 3D sta rivoluzionando i metodi di produzione tradizionali e sta aprendo un mondo di possibilità per il settore dei trasporti. Grazie a vantaggi come la riduzione dei costi, una maggiore flessibilità di progettazione, una prototipazione più rapida, componenti leggeri, un’efficienza energetica superiore e una maggiore sostenibilità grazie all’ottimizzazione dei materiali e alla riduzione dei rifiuti, molte aziende automobilistiche stanno investendo in questa tecnologia.
Auto stampate in 3D – prototipazione e prodotto
Nel settore dei trasporti urbani, la stampa 3D sta rivoluzionando la prototipazione, consentendo iterazioni economicamente vantaggiose con maggiore libertà e precisione. L’utilizzo di software di modellazione 3D permette una migliore visualizzazione e modifiche efficienti del progetto all’interno di una singola piattaforma.
Questo approccio agevola sia la progettazione che gli aspetti meccanici, in quanto i progressi della tecnologia di stampa 3D consentono ora l’uso di vari materiali, inclusi i metalli. La stampa 3D in metallo apre nuove possibilità per progetti diversificati. Inoltre, i diversi materiali di stampa 3D possono essere adattati alle specifiche esigenze dei vostri progetti, poiché ogni materiale possiede proprietà uniche.
La stampa 3D è un metodo di produzione altamente efficiente che offre un migliore controllo della qualità e una riduzione degli sprechi di materiale. Con la stampa 3D, viene utilizzata solo l’esatta quantità di materiale necessaria per la produzione, riducendo al minimo gli sprechi.
Esempi di mezzi di trasporto stampati in 3D
Esistono esempi di mezzi di trasporto stampati in 3D, e diversi marchi sono stati coinvolti nella progettazione e produzione di tali veicoli. Abbiamo evidenziato in particolare veicoli stampati in 3D e alcuni marchi che progettano componenti stampate in 3D per altri mezzi di trasporto.
Divergent 3D Czinger
Negli ultimi otto anni, Divergent ha sviluppato con successo il suo DAPS (Divergent Additive Production System) in una piattaforma completa e modulare per la costruzione di automobili. Questa soluzione software-hardware rappresenta una valida alternativa ai processi di produzione automobilistica convenzionali, posizionando l’azienda come fornitore automobilistico di alto livello. Divergent fornisce ora telai e sistemi di sospensione ai principali produttori di apparecchiature originali (OEM).
Con l’integrazione della tecnologia di stampa 3D in DAPS, la piattaforma acquisisce una flessibilità eccezionale per produrre veicoli con specifiche diverse sullo stesso sistema. L’uso della produzione additiva consente una rapida iterazione, permettendo al sistema di progettare computazionalmente i pezzi in tempo reale. Questa capacità elimina la necessità di configurazione manuale, poiché i pezzi possono essere prodotti e assemblati direttamente dal progetto digitale.
Olli, un veicolo stampato in 3D
Local Motors è stata un’azienda pionieristica nota per lo sviluppo di auto stampate in 3D, ma è stata chiusa nel gennaio 2022. Durante i suoi 15 anni di attività, hanno prodotto diverse innovazioni, tra cui una serranda elettrica autonoma. Olli e la sua versione aggiornata Olli 2.0 sono entrambi veicoli stampati in 3D a guida autonoma. Olli rappresenta un significativo passo avanti nelle soluzioni di trasporto autonomo e sostenibile, con un design futuristico e l’utilizzo di tecnologie sensoriali avanzate e altre tecnologie. Inoltre, può ospitare fino a 12 passeggeri.
Nel 2014 Local Motors ha presentato anche “Strati”, la prima auto elettrica al mondo stampata in 3D. Per approfondire questa tecnologia, il marchio ha condiviso un video che illustra l’adattamento del design al prototipo di auto stampata in 3D.
Componenti aeronautici stampati in 3D di Airbus
Airbus è un produttore aerospaziale leader. Abbiamo menzionato Airbus in precedenti articoli, soprattutto per la loro progettazione di veicoli eVTOL avanzati nel futuro dei veicoli volanti. Oggi vorremmo evidenziare l’utilizzo della tecnologia di stampa 3D per diversi componenti di aeromobili. Airbus ha avuto successo nella stampa di parti complesse, come le staffe delle cabine e i condotti dell’aria, utilizzando la tecnologia di stampa 3D.
Bicicletta stampata in 3D Sculpteo
Le biciclette sono indubbiamente uno dei mezzi di trasporto più diffusi in tutto il mondo. Alla luce di ciò, Sculpteo ha deciso di esplorare le potenzialità della fabbricazione digitale per la creazione di una bicicletta innovativa. Il risultato è stato straordinario! Hanno realizzato con successo una bicicletta utilizzando una combinazione di taglio laser e stampa 3D, sfruttando il servizio avanzato di stampa 3D di Sculpteo e materiali di alta qualità.
Il risultato è una bicicletta completamente funzionante, che ha dimostrato le sue capacità intraprendendo un viaggio di 1000 km da Las Vegas a San Francisco. Questa impresa straordinaria mette in luce il potenziale della fabbricazione digitale nel campo della mobilità.
Il processo di un’auto stampata in 3D
Come si può notare, diverse aziende automobilistiche hanno già sviluppato auto stampate in 3D. Se siete ingegneri che lavorano nel settore dei trasporti, vi invitiamo a dare un’occhiata alle seguenti otto fasi di progettazione di un’auto stampata in 3D. È importante sottolineare che alcune di queste fasi potrebbero includere ulteriori passaggi e potrebbero essere eseguite in un ordine leggermente diverso. Di seguito viene fornita una semplice spiegazione del processo:
- Design and conceptualisation
Niente inizia senza un piano! Il processo di progettazione di un’auto stampata in 3D inizia con la fase di concettualizzazione e progettazione. Questo implica la creazione di un dettagliato modello digitale utilizzando un software di modellazione 3D specializzato. Progettisti e ingegneri collaborano per definire l’estetica, la funzionalità e le caratteristiche prestazionali desiderate per l’auto.
- Iterative design and optimisation
Durante il processo di progettazione di un’auto stampata in 3D, di solito vengono create e analizzate diverse iterazioni del progetto per ottimizzare vari aspetti dell’auto, come l’aerodinamica, la distribuzione del peso e l’integrità strutturale. Spesso vengono eseguite simulazioni al computer e test virtuali per valutare le prestazioni e apportare le modifiche necessarie al design.
- Material selection
La scelta dei materiali è un aspetto fondamentale poiché influisce sul peso del veicolo, sulla sua durata e sulle proprietà termiche, tra altri fattori. Nei veicoli stampati in 3D, sono comunemente utilizzati diversi tipi di termoplastiche, compositi in fibra di carbonio e leghe metalliche.
- 3D printing of components
Infine, una volta completata la fase di progettazione, si procede alla stampa 3D dei componenti dell’auto. A seconda dei materiali utilizzati e della complessità dei componenti, possono essere impiegate diverse tecniche di produzione additiva. Queste tecniche comprendono la modellazione a deposizione fusa (FDM), la sinterizzazione laser selettiva (SLS), la stereolitografia (SLA) o la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS). Se desiderate saperne di più sui diversi tipi di tecnologie, potete cliccare qui.
- Assembly and integration
Dopo la stampa 3D dei singoli componenti, questi vengono accuratamente ispezionati, post-elaborati e preparati per l’assemblaggio. Le diverse parti, inclusi il telaio, i pannelli della carrozzeria, i componenti interni e gli elementi funzionali, vengono quindi assemblate per creare l’auto completa.
- Testing and validation
Dopo l’assemblaggio, l’auto viene sottoposta a rigorosi test e convalide per garantire la conformità agli standard di sicurezza e ai criteri di prestazione. Questi test includono valutazioni sull’integrità strutturale, valutazioni aerodinamiche e test funzionali dei sistemi come freni, sospensioni e componenti elettrici.
- Refinement and finalisation
Il feedback ottenuto dai test viene utilizzato per migliorare e ottimizzare ulteriormente il design e le prestazioni dell’auto. Sulla base di questi risultati, è possibile apportare modifiche per migliorare aspetti come la distribuzione del peso, la maneggevolezza e l’efficienza complessiva. Le modifiche al progetto e al processo di produzione possono essere ripetute fino a raggiungere i risultati desiderati.
- Production and scaling
Infine, una volta che il prototipo è stato convalidato e perfezionato con successo, il processo di produzione può essere scalato per la produzione di massa di automobili stampate in 3D. Ciò può comportare l’ottimizzazione della linea di produzione, la razionalizzazione dei flussi di lavoro e e l’implementazione di misure di controllo della qualità coerenti.
Il futuro della stampa 3D e i diversi mezzi di trasporto
La stampa 3D è diffusa in molti campi diversi. Nel settore automobilistico, sta trasformando non solo le automobili ma anche altri mezzi di trasporto. Diverse aziende stanno sfruttando questa tecnologia per produrre veicoli e componenti innovativi. Sebbene la tecnologia sia ancora in evoluzione, le iniziative menzionate evidenziano il potenziale della stampa 3D nel trasformare l’industria dei trasporti. Essa consente la personalizzazione dei veicoli, l’alleggerimento delle strutture e l’adozione di pratiche di produzione sostenibili. Questi progressi contribuiscono a creare un nuovo futuro dei trasporti, in cui vengono sviluppati mezzi innovativi progettati con l’ausilio delle stampanti 3D.
