Bilindustrin står på randen till en banbrytande förändring, driven av samordningen av avancerad teknik och innovativa tillverkningsmetoder.
Vi har redan nämnt och fokuserat på 3D-utskrift i andra artiklar, bland annat genom att titta närmare på dess roll inom komponentdesign, industriell tillämpning och medicinteknisk utrustning. Idag kommer vi att lyfta 3D-utskriftens stora potential i stadstrafiken och se en ny era bildas inom bilindustrin.
Tekniken har revolutionerat den traditionella tillverkningen genom att möjliggöra skapandet av komplexa och anpassade delar via konstruktion lager för lager. Dess popularitet ökar inom bilindustrin och vi ska utforska hur det förändrar metoden för att skapa och underhålla bilar.
3D-utskrift inom transport
3D-utskrift är ingen ny teknik, utan har funnits under mer än 40 år innan den blev populär inom el- och elektronikdesignsystemet som en lättanvänd additiv tillverkningsteknik. Idag används additiv tillverkning inom många fler och olika sektorer än tidigare. Det finns byggnader, medicinsk utrustning och implantat, kläder och konsumtionsvaror i 3D-utskrift. Och det används dessutom inom bilindustrin.
Därför har 3D-utskrift, som en teknik som möjliggör utformning och tillverkning av komplexa komponenter och delar, framträtt som en stark kraft som lovar att omforma stadstrafiken som vi känner till den. 3D-utskrift kan skapa komplexa och anpassade delar och omdefinierar därmed traditionella tillverkningsmetoder för att öppna en värld av möjligheter för transportsektorn. På grund av fördelar som lägre kostnader, förhöjd designflexibilitet, snabbare framställning av prototyper, lätta komponenter, förbättrad bränsleeffektivitet och ökad hållbarhet genom materialoptimering, samt avfallsminskning, investerar många bilföretag i den här tekniken.
Bilar i 3D-utskrift – framställning av prototyper och tillverkning
3D-utskrift revolutionerar framställningen av prototyper genom att möjliggöra kostnadseffektiva iterationer med större frihet och noggrannhet inom gränsen för stadstrafik. Användning av programvara för 3D-modellering ger förbättrad visualisering och effektiva projektändringar på en enda plattform.
Den här metoden underlättar både design och mekaniska aspekter, eftersom framstegen inom 3D-tekniken nu möjliggör användning av flera olika material, inklusive metaller. 3D-utskrift i metall för med sig nya möjligheter för olika projekt. Dessutom kan olika material för 3D-utskrift skräddarsys till att matcha de specifika kraven i ditt projekt, eftersom varje material har unika egenskaper.
3D-utskrift är en väldigt effektiv tillverkningsmetod som erbjuder förbättrad kvalitetskontroll och minskad materialförbrukning. Med 3D-utskrift använder du endast den exakta materialmängd som behövs för tillverkning och minimerar avfallet.
Exempel på färdmedel i 3D-utskrift
Det finns bilar i 3D-utskrift och flera varumärken har deltagit i utformningen och tillverkningen av dessa. Vi har framhävt bilar i 3D-utskrift och några varumärken som designar komponenter i 3D-utskrift för andra färdmedel.
Divergent 3D Czinger
Under de senaste åtta åren har Divergent framgångsrikt förfinat sitt DAPS (Divergent Additive Production System) till en omfattande och modulär plattform för bilbyggande. Den här mjukvaru-maskinvarulösningen är ett genomförbart alternativ till konventionella tillverkningsmetoder för bilar och gör företaget till en billeverantör på nivå 1. Divergent levererar nu chassier och fjädringssystem till stora tillverkare av originalutrustning (original equipment manufacturer, OEM).
Integreringen av 3D-teknik till DAPS gör att plattformen blir väldigt flexibel och kan tillverka bilar med olika specifikationer i samma system. Användningen av additiv tillverkning möjliggör snabb iteration och gör att systemet kan datorbehandla delar i realtid. Den här möjligheten tar bort behovet av manuell konfiguration, eftersom delar kan tillverkas och monteras direkt under den digitala utformningen.
Olli, en bil i 3D-utskrift
Local Motors var (lades ner i januari 2022) ett pionjärföretag känt för sin utveckling av bilar i 3D-utskrift. Efter 15 års verksamhet tillverkade de för några år sedan en elektrisk autonom slutare. “Olli”, och dess uppgraderade version “Olli 2.0”, är båda självkörande bilar utskrivna i 3D. Olli representerar ett betydande steg framåt inom autonoma och hållbara transportlösningar eftersom den har en futuristisk design och använder sensorteknik samt andra tekniker. Den rymmer dessutom 12 passagerare.
Local Motors introducerade även “Strati” år 2014, som är världens första elektriska bil i 3D-utskrift. Om du vill ha mer information om den här tekniken delade varumärket en video som beskriver anpassning av designen till prototypen av bilen i 3D-utskrift.
Airbus flygplanskomponenter i 3D-utskrift
Airbus är en ledande flygplanstillverkare. Vi nämnde Airbus i våra tidigare artiklar, bland annat som en konstruktör av avancerad eVTOL för framtiden av flygande fordon. Idag vill vi framhäva dess användning av 3D-teknik till flera olika flygplanskomponenter. De har framgångsrikt skrivit ut komplexa delar, som hyttfästen och luftkanaler, med lägre vikt och förbättrad övergripande effektivitet.
Sculpteo cykel i 3D-utskrift
Cyklar är utan tvekan ett av de mest använda färdmedlen i hela världen. Därför bestämde sig Sculpteo för att utforska möjligheten att skapa en cykel med hjälp av digitala tillverkningsmetoder. Och de lyckades! De tillverkade en cykel med en kombination av laserskärning och 3D-utskrift, med hjälp av Sculpteos avancerade tjänst för 3D-utskrift och högkvalitativa material.
Resultatet är en fullt fungerande cykel som visade upp sina möjligheter genom att ge sig ut på en resa på 1 000 km från Las Vegas till San Francisco. Den här anmärkningsvärda bedriften visar möjligheterna inom digital tillverkning att skapa effektiva och hållbara mobila lösningar.
Processen för att skapa en bil i 3D-utskrift
Som du kan se har vissa bilföretag redan designat bilar i 3D-utskrift. Om du är en tekniker i transportbranschen kan du ta en titt på dessa åtta steg till att designa en bil i 3D-utskrift. Vissa av dessa kan innefatta ytterligare steg och behöva utföras i en lite annorlunda ordning. Det här är bara en enkel förklaring av processen:
- Design and conceptualisation
Det går inte att börja utan en plan! Processen för att designa en bil i 3D-utskrift börjar med utformningen och designen. Det innefattar att skapa en detaljerad digital modell med hjälp av specialiserad programvara för 3D-modellering. Formgivare och tekniker samarbetar för att fastställa bilens estetik, funktionalitet och önskade prestandaegenskaper.
- Iterative design and optimisation
Vanligtvis skapas och analyseras flera iterationer av designen för att optimera flera olika aspekter för bilen, inklusive aerodynamik, viktfördelning och strukturell integritet. Datorsimuleringar och virtuell testning utförs ofta för att bedöma prestandan och göra nödvändiga justeringar.
- Material selection
Det här är en av de viktigaste aspekterna, eftersom den materiella faktorn avgör hur mycket bilen väger, vad hållbarheten är, värmeegenskaper osv. De mest använda materialen för bilar i 3D-utskrift är flera olika typer av termoplaster, kolfiberkompositer och legeringar av metall.
- 3D printing of components
Slutligen, när designen är klar, är det dags att skriva ut komponenterna i 3D. Olika additiva tillverkningsmetoder kan användas beroende på vilket material som används och komponenternas komplexitet. Dessa tekniker innefattar FDM (Fused Deposition Modelling), selektiv lasersintring (SLS), stereolitografi (SLA) eller direkt metallasersintring (DMLS). Få mer information om typerna här.
- Assembly and integration
När de individuella komponenterna är utskrivna i 3D kontrolleras, efterbehandlas och förbereds de noggrant för montering. De olika delarna, inklusive chassi, karosspaneler, invändiga komponenter och funktionselement monteras sedan för att skapa en färdig bil.
- Testing and validation
När bilen är monterad testas och valideras den noggrant för att säkerställa att den uppfyller säkerhetsstandarder och prestandakriterier. Det innefattar att genomföra tester angående strukturell integritet, aerodynamisk bedömning och funktionstester på system såsom bromsar, hjulupphängning och elektriska komponenter.
- Refinement and finalisation
Återkopplingen från testningen används för att vidare förfina och optimera bilens design och prestanda. Justeringar kan behöva göras för att förbättra aspekter såsom viktfördelning, hantering och övergripande effektivitet. Ändringar i design och tillverkningsmetod kan upprepas för att uppnå önskat resultat.
- Production and scaling
Slutligen, när prototypen är validerad och förfinad till belåtenhet, kan tillverkningsprocessen ökas för att masstillverka bilar i 3D-utskrift. Det kan innebära att produktionslinjen behöver optimeras, arbetsflöden underlättas och att konsekventa åtgärder för kvalitetskontroll upprättas.
Framtiden för 3D-utskrift och olika färdmedel
3D-utskrift är vanligt inom flera olika fält. Inom bilindustrin omvandlas bilar såväl som andra färdmedel. 3D-tekniken används av flera olika företag för att tillverka innovativa fordon och komponenter. Tekniken utvecklas fortfarande men ovan nämnda initiativ framhäver 3D-utskriftens potential att omvandla transportindustrin, möjliggöra anpassning, minska vikten och skapa hållbara tillverkningsmetoder, vilket bidrar till en ny framtid för transportering och utveckling av innovativa medel som utformas med hjälp av 3D-skrivare.
