پرینت سه بعدی قطعات خودرو، جلوه ای از نوآوری تولیدکنندگان
صنعت خودرو همیشه در حال نوآوری است. این صنعت، به عنوان یک فناوری پیشگام، به معنای واقعی کلمه، حدود 150 سال پیش به وجود آمد. آغاز به کار اولین خودروی بنزینی که توسط کارل بنز- مخترع آن- به نمایش درآمد، مصادف با جشن بزرگی در شب سال نو 1879 بود. این تولید پرشتاب باعث شد تا امروزه به کمک بسیاری از فناوریهایی مانند پرینت سه بعدی، نمونهسازی اولیه و تولید قطعات پرکاربرد، 60 برند بزرگ خودرو، متعلق به 14 شرکت در بازار جهانی وجود داشته باشد.
تولیدکنندگان خودرو در طول دهه‌ها، مواد و فناوریهای جدیدی را مورد توجه قرار داده‌اند. دگرگونی فوق‌العاده‌ای در صنعت خودروسازی در حال انجام است که قبلا هرگز وجود نداشته؛ زیرا فرصت‌های زیادی برای پرینت سه بعدی قطعات خودرو باز شده و این پیشرفت، همه زمینه ها، از پایداری و ثبات در خودروهای الکتریکی گرفته تا مکانیزم‌های هوش مصنوعی را در بر می‌گیرد. بهرهگیری از وسایل نقلیه موتوری به طرز هیجانانگیزی توسط مصرف کنندگان افزایش یافته و تکنیک های کمی میتوانند با قدرت منحصر به فرد پرینت سه بعدی و توانایی آن در ارائه پتانسیل نامحدود برای تولیدکنندگان و خریداران خودرو برابری نمایند. فناوری پرینت سه بعدی اجازه میدهد تا قطعات و فرآیندهای جدید و همچنین سفارشی سازی باورنکردنی خاص کاربران که کمتر کسی تصور میکرد، امکان پذیر باشد.
مواد و فناوریهای پیشرفته مرتبط با تولید افزایشی در صنعت خودرو
عمدتا به این دلیل که بازیگران بزرگ در این صنعت چندین دهه تجربه در زمینهی استفاده از این فناوری داشتهاند، کاربردهای مرتبط با خودرو در پرینت سه بعدی بسیار است. در واقع، هم سازمان‌های هوافضایی و هم شرکت‌های خودروسازی بیش از 30 سال پیش از شگفتی‌های پرینت سه بعدی آگاه بودند.3dhub همچنان بر تامین پیشرفته ترین مواد و فناوریها در تولید افزایشی مرتبط با صنعت خودروسازی متمرکز بوده و فرآیند تولید را از مرحله طراحی مفهومی تا تحویل قطعات پرکاربرد امکانپذیر می سازد.
مواد متداول عبارتند از:
· آلومینیوم – این ماده پرینت سه بعدی فلزی برای ساخت قطعات و نمونه های اولیه بسیار کاربردی، ساده سازی فرآیند توسعه محصول و افزایش عملکرد آن استفاده میشود. 3Dhub ماده AlSi10MG را برای کاربردهایی مانند تولید قطعات خودرو از جنس آلومینیوم، سیلیکون و منیزیم ارائه میدهد. آلومینیوم مستحکم و دقیق بوده و اغلب برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و فشار بالا دارند، استفاده میشود.
فناوری: ذوب لیزری گزینشی یک فناوری بر پایه پودر بوده و حول پرینت سه بعدی فلزی متمرکز شده است. 3Dhub از فرآیند پرینت سه بعدی SLM برای ذوب ذرات پودرهای فلزی ریز، با تکیه بر فناوری لیزری قدرتمند جهت گرم کردن لایه ها، ذوب و ترکیب آنها با یکدیگر برای تولید قطعات بسیار دقیق استفاده می کند. در اینجا (لینک) میتوانید اطلاعات بیشتری در مورد پرینت سه بعدی آلومینیوم و SLS یافته و همچنین دستورالعمل های طراحی را بیشتر بررسی نمایید.
· نایلون 6 معدنی (PA6MF) - این ماده بسیار سازگار برای نمونه سازی سریع در صنایع خودرویی و همچنین تولید افزایشی محصولاتی مانند قطعات موتور و سازه های اصلی وسایل نقلیه مناسب است. PA6MF با فراهم ساختن امکان تبدیل فلز یا آلیاژ آن به پلیمرهای سازگارتر، به دلیل ویژگی‌هایی مانند پایداری حرارتی، مقاومت در برابر ضربه و تقویت‌کننده‌های معدنی با خواصی شبیه به قالب‌گیری تزریقی، در بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند خودروسازی استفاده میشود.
فناوری: 3Dhub از فناوری تفجوشی لیزری گزینشی برای پرینت سه بعدی PA6MF استفاده میکند. به عنوان یک فناوری بر پایهی پودر، پرینت سه بعدی SLS یکی از قدیمیترین و همچنین قدرتمندترین انواع فناوریهای AM است. این فرآیند زمانی آغاز میشود که پودر روی بستر چاپ رسوب نموده و لیزر CO2 طرح را در پودر و در هر لایه پیاده می کند. گرمای لیزر، لایه های پرینت سه بعدی را با هم ذوب می نماید تا ساختار مورد نظر کامل شود. در اینجا (لینک) درباره پرینت سه بعدی SLS از جنس PA6MF اطلاعات بیشتری کسب نموده و دستورالعمل های طراحی را نیز بیشتر بررسی کنید.
· نایلون 12 [پلاستیک چند منظوره] - این ماده که امروزه یکی از متداولترین ترموپلاستیکها محسوب میشود، همانطور که از نامش پیداست، بسیار پرکاربرد بوده و محبوبیت بسیار زیادی میان طراحان و مهندسان در طیف گستردهای از کاربردها دارد. در رابطه با خودروسازی نیز نایلون 12 [پلاستیک چند منظوره] در نمونه سازی گسترده و سادهسازی فرآیندهای توسعه محصولات استفاده می شود؛ زیرا قطعات تولید شده با این ماده از نظر فرم، تناسب و عملکرد آزمایش می شوند. علاوه بر این، نایلون 12 [پلاستیک چند منظوره] میتواند برای تولید انواع قطعات مصرفی در پرینت سه بعدی قطعات خودرو نیز استفاده شود. این نایلون به عنوان یک ماده پرینت سه بعدی مناسب صنایع خودروسازی، شکل پذیری بسیار خوبی دارد؛ به این معنی که میتواند در صورت نیاز به تولید سازههای نازکتر، انعطافپذیر بوده و برای سازه های ضخیمتر، مستحکمتر باشد.
فناوری: در پرینت سه بعدی نایلون 12 [پلاستیک چند منظوره] نیز از فرآیند تفجوشی لیزری گزینشی استفاده می شود. به عنوان یک فناوری بر پایه پودر، پرینت سه بعدی SLS یکی از قدیمیترین و همچنین قدرتمندترین انواع فناوریهای AM است. این فرآیند زمانی آغاز میشود که پودر روی بستر چاپ رسوب نموده و لیزر CO2 طرح را در پودر و در هر لایه پیاده می کند. گرمای لیزر، لایه های پرینت سه بعدی را با هم ذوب می نماید تا ساختار مورد نظر کامل شود. در اینجا (لینک) دربارهی پرینت سه بعدی SLS با نایلون 12 اطلاعات بیشتری کسب نموده و دستورالعمل های طراحی را نیز بیشتر بررسی کنید.
· پلی پروپیلن – پلی پروپیلن با تطبیق پذیری و سازگاری زیاد جهت استفاده در کاربردهای مرتبط با صنایع خودروسازی، به دلیل خواص مشابه قطعات تزریقی، برای نمونهسازی سریع هندسه های پیچیده و تولید قطعات نهایی نیز توصیه میشود. علاوه بر این، به دلیل مقاومت شیمیایی، جذب رطوبت کم و دوام طولانی مدت برای تولید افزایشی قطعات خودروها نیز محبوب است.
فناوری: 3Dhub از فناوری ذوب مولتی جت (MJF) برای پرینت سه بعدی پلی پروپیلن استفاده میکند. فناوری MJF نیز بر پایهی پودر است؛ اما به جای حرارت لیزر، عاملی جزئی تبخیر شده، ناحیه چاپ را خنک کرده و لایه‌ها را در هم می‌آمیزد. فناوری MJF برای تولید افزایشی صنایع خودروسازی که نیاز به خروجی عظیمی در تولید دارند، توصیه می شود. در اینجا (لینک) دربارهی پرینت سه بعدی MJF مرتبط با کاربردهای پلی پروپیلن در خودروسازی اطلاعات بیشتری کسب نموده و دستورالعمل های طراحی را نیز بررسی کنید.
· ترموپلاستیک پلی یورتان (TPU) – این ماده به دلیل مزایایی مانند استحکام کششی عالی و ازدیاد طول در هنگام شکست به دلیل خاصیت ارتجاعی، معمولا در پرینت سه بعدی قطعات خودرو استفاده میشود. TPU ظرفیت باربری بسیار خوبی از خود نشان داده و در برابر مواد شیمیایی، روغن و گریس، آب و هوای ناپایدار، گرما و سایش نیز مقاوم است.
فناوری: تفجوشی لیزری گزینشی مورد استفاده در بازار خودرو نیز بر پرینت سه بعدی TPU متکی است. در اینجا (لینک) میتوانید دربارهی پرینت سه بعدی SLS مرتبط با کاربردهای TPU در خودروسازی اطلاعات بیشتری کسب نموده و دستورالعمل‌های طراحی را نیز بیشتر بررسی کنید.
