Автомобиль распечатанный на 3d принтере за 44 часа

Печать изношенных или сломанных деталей, изготовленных из пластиков

Клиенты неоднократно обращаются с заказами на печать заглушек на колесные диски с уникальной эмблемой или на замену потерявшимся. Также люди ищут замену изношенных шестерен в привод стеклоподъемников или элементы салазок люка.

Часть крепления для дворников

Подобные узлы, установленные во многих дорогих автомобилях, часто продаются в сборе с остальными узлами, неким модулем. Само собой данные запчасти не могут стоить дешево, и в данном случае технология 3D печати отлично подходит для решения задачи.

Автомобильная крышка на диск

Клипса внутренней обшивки Nissan

Заглушки колесных дисков Work Equip

Втулки на автомобиль

Печатаемая модель может иметь множество тонких элементов, которые могут сломаться во время печати или непосредственной эксплуатации. Благо подобных деталей подавляющее меньшинство и они встречаются крайне редко.

Все, что вам необходимо, чтобы выполнять подобные заказы:

• Недорогой 3D принтер, способный печатать ABS и Nylon пластиками. Само собой правильно настроенный и откалиброванный
• Знание и умение работать в любой из программ трехмерного моделирования. Для моделирования технических моделей лучше всего подходят такие CAD системы, как SolidWorks, Autodesk Inventor или “Компас”. При должном уровне знания 3D редактора, время моделирования занимает не больше часа.

Печать декоративных элементов и элементов кузова, не несущих серьезную нагрузку

Пожалуй начнем с примеров амбициозных проектов:

• Некий Ivan Sentch воплотил давнюю мечту в жизнь и самостоятельно построить Aston Martin DB4, как у Джеймса Бонда. Корпус своего автомобиля он печатал маленькими кусочками на принтере UP!, кусочками 150*150*150мм.

Еще один пример печати корпуса классического автомобиля Shelby Cobra, напечатанного на принтере BAAM (Big Area Additive Manufacturing).

Конечно данные примеры служат исключительно познавательной и исследовательской цели, до печати цельного автомобиля говорить еще рано. Но уже сейчас 3D печать совместно с технологией 3D сканирования открывает нам новые горизонты для кастомизации, декорирования, улучшение эргономики пользования автомобилем, а также создание уникальных аэродинамических “обвесов” для вполне реальных гоночных болидов.

И так, как же применять 3D-технологии в данном контексте? Начнем издалека. Многие владельцы автомобилей наверняка намучались с поиском надежной подставки под свой смартфон, планшет или навигатор.

Китайские липучки на стекло от тряски падают под ноги, закрывают половину обзора, а еще и жутко неудобны в настройке и использовании в целом.

Далее на очереди подстаканники, как известно не все автомобили оснащены данной опцией, либо их расположение крайне неудобно.

А двигаясь ниже по консоли с ностальгией вспоминаем, что когда то видели крутую прозрачную ручку кпп с розочкой или пауком у знакомого таксиста. Мы хотим что то подобное. В автомагазине ручки КПП невзрачны и скучны. А вот ручки по мотивам MadMax, я уверен, многие бы хотели.

Подобные изделия можно изготовить, имея недорогой 3D принтер, а учитывая количество готовых моделей, можно вовсе не уметь моделировать.

Отдельно можно затронуть модификацию интерьеров авто, например панели на BMW

Кастомизация и моддинг собственного автомобиля этим не ограничивается. Существуют множество специализированных компаний, которые изготавливают элементы кузова, накладки на арки и пороги и т.д. На сегодняшний день кастомный “обвес” изготавливают из стекловолокна, снимая слепок с модели из пенопласта или скульптурной глины.
Данная технология достаточно кропотливая, пыльная, многоэтапная. К тому же добиться идеальной симметрии кузовных элементов крайне сложно, часто шпаклевка для выравнивания кузовного элемента увеличивает вес детали на треть.
3D печать же позволяет делать симметричные и относительно ровные элементы, которым требуется минимальная доработка. Проблема может заключаться разве что в довольно долгом производстве крупных элементов, и ставить на поток такое производство сложно, к тому же прочности пластиков для 3D печати может не хватить для постоянного использования и элементы все равно нужно будет укреплять стеклотканью или смолой.

3D-печать полноразмерного бампера для авто VW Touareg

Не стоит забывать о двухколесной технике. Проблема поиска целого защитного пластика для мотоцикла очень актуально.

На просторах нашей необъятной родины ездит большое количество мотоциклов преклонного возраста, и даже после незначительных ДТП, при повреждении пластика, найти его практически невозможно, либо за сумму, часто превышающую стоимость самого мотоцикла.

Поэтому печать подобных элементов на 3D принтере является спасением для многих владельцев.Данный обтекатель отсканирован сканером Sense, и распечатан на UP Box.

Источник

На ресурсе 3D-Today был опубликован отличный кейс ремонта Mersedes с помощью 3D-печати.

Модель была сделана в программе TinkerCad и распечатана с помощью 3D-принтера Wanhao Duplicator i3 V2. Сначала для такой работы был выбран материал PLA, но поскольку деталь будет использоваться в местах с высокой температурой было принято решение напечатать его при помощи материала Nylon. Деталь прекрасно подошла и была использована в автомобиле.
 

Печать для тюнинга Toyota Sequoia. Напечатан на 3D-принтере Witbox. Материал PLA.

Печать колапачков и заглушек при помощи ABS-пластика

Печать логотипа Chrysler

Печать колец для ДХО на BMW X5

Литье и печать кнопок

Прототипирование

Применение термовакуумной формовки и 3d-печати

При необходимости создания партии тонкостенных изделий простой формы, например обтекателей можно использовать термовакуумную формовку.

Сначала изготавливается мастер модель, так называемый шаблон, это должен быть прочный, устойчивый к температуре материал, обычно используют дерево или специальные пластики, мастер модель фрезеруется, либо послойно нарезается на ЧПУ станке, во втором случае ее необходимо будет еще склеить и доработать шлифовальной машинкой.

Из плюсов тут можно назвать дешевизну, ЧПУ резка и листовой материал довольно дешевы, а подобный станок можно собрать даже самому в гараже. Из недостатков – можно изготавливать изделия только простых форм и только тонкостенные, чем больше детали нужно изготавливать, тем соответственно больше требований к насосам и нагревательным элементам, и они могут стоить уже довольно много.

Печать мастер моделей под последующее литье имеет довольно много преимуществ – без проблем можно изготовить зеркальные мастер модели, легкая доводка поверхности по сравнению, например с послойным изготовлением на ЧПУ. Для небольших изделий это идеальный вариант, поскольку печать их быстра и довольно дешева.

Но на габаритных деталях, размером больше, например 20 см все уже не так радужно, уходит довольно много материала, печать может длиться несколько суток и появляются требования к температурному режиму внутри принтера, чтобы изделие не расслаивалось и не загибалось при печати, принтеры с большой областью печати стоят дороже небольших собратьев, а печать по частям требует соответственно склейки и обработки швов.

Вакуумная формовка деталей обвеса F-51 Red Wheels 3

3D-сканирование

Современные сканеры и средства автоматизированного проектирования позволяют создавать достаточно точные компьютерные модели. С помощью них возможно получить цифровую модель имеющегося узла, например элемент кузова (“обвеса”) автомобиля, или создать на ее основе новую.

Имея цифровую модель, можно произвести любые прочностные, массовые или аэродинамические расчеты в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. А имея в распоряжении дешевый, “домашний” FDM принтер можно быстро получать макеты в натуральную величину, или уже готовые узлы для автомобиля.

3D сканирование сегодня находит широкое применение как в автомобилестроении, так и в последующем моддинге автомобилей. Основное применение в данном направлении, как несложно догадаться – создание цифровой копии элемента для последующего копирования, изменения или снятия замеров. Рассмотрим по подробней данные этапы.

Копирование – в современных автомобилях большое количество симметричных деталей, и они периодически ломаются или теряются, но купить их за приемлемую цену не всегда возможно.

Используя небольшой стационарный сканер можно создать электронную копию например небольшой детали, отзеркалить ее и например распечатать на 3D принтере, или изготовить методом литья с большей прочностью и качеством поверхности. Используя ручные сканеры, тоже самое можно сделать и с крупными элементами кузова например.

Изменение – если вы хотите внести функциональную модификацию в существующий элемент, например добавить держатель для телефона к какому либо элементу приборной панели, используя сканирование, можно получить копию нужного элемента и затем смоделировать дополнительный элемент, а потом изготовить изделие.
Замеры – основное направление 3D сканирования в моддинге автомобилей.

Не все элементы автомобиля можно легко замерить, радиусные поверхности, плавные изгибы, все это сложно поддается замерам и при изготовлении обвеса, ваше смоделированное изделие может просто не сойтись с самим автомомбилем и все придется переделывать.

Сканирование же позволяет избежать подобных проблем, вы получаете достаточно точную копию поверхности автомобиля и можете примерять ваш обвес еще в цифровом виде и вносить нужные изменения непосредственно до изготовления.

3D-сканы креплений для датчиков на Land Rover

3D-сканы кузова на УАЗ

Используемое оборудование:

3D-принтеры для печати небольших изделий (FDM)

Для печати небольших изделий в отличном качестве прекрасно подойдут такие 3D-принтеры, как Picaso 3D Designer, Ultimaker 2+, которые прекрасно себя зарекомендовали.

3D-принтер Picaso 3D Designer

Источник - https://3dtoday.ru/blogs/top3dshop/the-use-of-3d-printing-in-the-repair-and-tuning-cars/

Автомобиль напечатанный на 3D принтере: обзор возможностей

Ав3Д-технологии всё больше внедряются во все сферы жизнедеятельности человека. Научившись печатать небольшие предметы и детали, инженеры-исследователи решили обратиться к более сложным и крупным объектам, например, автомобилям. И в этой сфере им удалось добиться целого ряда успехов.

Безусловно, пока рано говорить о том, что завра все люди пересядут на авто, напечатанное на 3Д-принтере, и смогут сами печатать для себя машины, но, глядя на эти достижения, очерчивается будущее автоиндустрии.

Преимущества напечатанных машин

На данный момент автомобиль, который создан посредством 3D-печати, вызывает большой интерес. И первая причина в том, что такая машина имеет небольшой вес. Второй момент – это минимум человеческих затрат на сборку и создание авто.

Это значит, что на сборку не требуется большое количество людей и времени. Сравните стандартный автомобиль состоит из более чем 25 тысяч деталей. А, например, напечатанный Strati состоит всего из 64 деталей.

Это авто, сделанное всего за 44 часа.

Самые известные, созданные посредством 3Д-технологий автомобили:

• Strati
• Urbee 2
• LM3D Swim
• Auto Union Typ C – копия модели 1936 года, уменьшенная в 2 раза
• Копия Shelby Cobra, модели 1965 года, созданная специалистами ORNL на 3Д-принтере
• Компактный и очень дешёвый электрокар от Sanya Sihai
• Концепт 2015 года Light Cocoon от EDAG
• Blade Supercar стильный «красавчик» от Divergent 3D

Большинство из этих авто являются абсолютно экологичными электрокарами или гибридами. Также есть модели, которые используют солнечную электроэнергию и сжиженный газ, в случае если не хватает энергии.

Взгляд в будущее

В сети можно найти много фото и видео с автомашинами, созданными при помощи 3Д-технологий. Некоторые полностью напечатанные, другие содержат от 30 до 75% деталей, созданных посредством 3Д-печати.

Пока ещё рано говорить о большом комфорте машин целиком из пластика, ведь большинство предпочитает мягкие сидения жёсткому пластику. Также пока не решена проблема с ремонтопригодностью таких авто.

Скептики утверждают, что просто печатать новую деталь для машины, а старую выбрасывать не экономично. Машина, напечатанная на 3D принтере, обходится пока ещё довольно дорого. Поэтому технологиям пока ещё предстоит активное развитие.

Источник - https://3D-m.ru/avtomobil-napechatannyj-na-3d-printere/

Автомобиль, напечатанный на 3D принтере

В настоящее время для создания нового дизайна машины потребуется время и большие финансовые вложения.

Все еще зависит от того, насколько изменится внешний вид авто: поменяют внутренние запчасти или внешние формы, даже замена сидений влечет за собой значительные затраты.

А теперь представим, что у нас есть возможность сделать корпус автомобиля из одной детали. Затраты на создание и последующее изменение дизайна сократятся в разы. Все станет намного проще.

Одной из целей создания таких автомобилей есть стремление доказать критикам о том, что трехмерный способ печати не будет слишком медленным и дорогим при массовом производстве.

Urbee 2

Группа энтузиастов Korecologic работает над проектом «зеленого автомобиля», напечатанного на 3D принтере. Инженеры заботятся об экологии и хотят своей разработкой уменьшить вредные выбросы. Их пугает тот факт, что к 2050 году количество машин достигнет 2,5 миллиарда, а сейчас уже насчитывается один миллиард транспортных средств.

Их гибридное авто весит 500 кг. Движущейся силой являются два электродвигателя мощностью 16 л. с. и одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Максимальная скорость авто 112 км/час. Только на одной электротяге Urbee 2 способна проехать 64 км.

На сайте разработчиков размещена информация о поездке через всю Америку, запланированной на май 2015 года. Маршрут будет пролегать от Нью-Йорка до Сан-Франциско.

Ехать будут водитель, еще один пассажир и собака. Весь путь планируется преодолеть за 42 часа, используя всего лишь 38 литров биотоплива.

В 1903 году для такой поездки требовалось 800 американских галлонов, что в 80 раз больше, чем планирует korecologic.

На данный момент, информации о точной дате проведения поездки нет. В конце 2013 года проект пытался получить средства для разработки авто на кикстартере, но не собрал желаемого количества денег.

Strati

 Для публики сделали презентацию на выставке International Manufacturing Show. Каждый посетитель своими глазами мог смотреть процесс печатания на чудо-технике 3D-принтере. За 44 часа работы получился автомобиль, правда, он не мог претендовать на роль самого стильного, но на котором желающие могли прокатиться.

3D-принтер, имеющий размеры соизмеримые с комнатой, слой за слоем печатает кузов и шасси из углепластика. По окончании печати специально автоматизированный инструмент придает кузову необходимую форму и делает 32 отверстия, чтобы можно было крепить основные части. Затем добавляют изготовленные обычным способом колеса, шины, электрический двигатель и ветровое стекло от Local Motors.

Корпус нового автомобиля имеет тусклый черный цвет, чем отличается от своих металлических собратьев. Но все изменится в будущем. Разработчики уверены, что применяя различные смеси волокон и пластмасс добьются глянцевого блеска металла.

Стоит напомнить, что традиционный автомобиль состоит из более 20 тысяч различных деталей. Производители уверяют, что скорость их машины достигает 65 км/час.

За счет одного заряда пробег машины составит 160-190 километров. Всего 3,5 часа необходимо для полной зарядки автомобиля.

Компания Local Motors свое творение назвала «Strati». Желающие приобрести технологичную новинку могут отправить заявку на сайте производителя. При этом потенциальный покупатель подбирает дизайн и материалы. Проект уникальный, хотя есть сомнения в его успехе. Они возникли на почве высокой цены и малой практичности продукта.

Невероятный автомобиль, учитывая выбор его комплектации, обойдется в сумму 18-30 тыс. долларов. Хотя новые технологии развиваются так стремительно, что в ближайшем будущем станут доступнее и каждый, имея свой 3D-принтер, будет конструировать все необходимое.

Но прежде, чем Strati поедет по автомагистралям, она должна будет получить сертификат безопасности.

Shelby Cobra

На Североамериканском международном автосалоне (NAIAS), что проходил в Детройте в январе этого года, было представлено знаменитую Shelby Cobra, напечатанную на 3D-принтере.

Самое удивительное состоит в том, что разработка концепта и воплощение ее в реальность заняли всего шесть недель.

Воспользовавшись помощью Oak Ridge National Laboratory (лаборатории Министерства энергетики США), аналогично как это сделали создатели Strati, отдел Manufacturing Demonstration Facility этого ведомства получил новый 3D-напечатанный автомобиль.

Создание данного транспортного средства было приурочено к пятидесятилетию знаменитого автомобиля, отсюда и выбор используемого дизайна. 3D-печатная версия знаменитой Shelby Cobra должна стать первым национальным памятником, что воплощен в транспортное средство.

Новая версия Shelby создавалась при помощи установки системы BAAM (аддитивное производство большой площади). По своей сути, это «лаборатория на колесах», которая послужит проектировщикам и инженерам.

Они будут отслеживать изменения в поведении встроенных компонентов в режиме реального времени и смогут выработать более перспективные решения для цифровой части производства во всей индустрии автомобилестроения

Источник: https://gooosha.ru/avtomobil-napechatannyj-na-3d-printere/

Напечатанный на 3D принтере автомобиль: миф, или реальность?

3D принтеры постепенно заполоняют нашу планету. На них печатается уже практически все, что можно представить. Почему бы не напечатать на нем классический автомобиль?

Пришло нам с вами время готовиться к новой волне трехмерной печати, когда детишки будут кататься на напечатанных велосипедах, а родители будут ездить в магазин на напечатанных автомобилях. Пока что это дорого и сложно, но вскоре все изменится.

Вы спросите: «Каким образом 3D печать связана с любовью человека к классическим автомобилям?». «Напрямую» – ответит на ваш вопрос американец Айвен Сентч, любитель трехмерной печати и автоэнтузиаст. Ему захотелось поставить в свой гараж Aston Martin DB4, но оригинальная машина стоит слишком дорого, поэтому пришлось изворачиваться.

Изначально Айвен имел несколько вариантов.

Поэтому Айвен пошел в ногу со временем и решил напечатать свою тачку на принтере.

С этой целью он приобрел 3D модель Aston Martin, которая, по его словам, вышла весьма удачной. Ему лишь осталось добавить пару воздухозаборников, подправить капот, и вуаля! Автомобиль готов. Затем он просто разбил весь кузов на секции, подходящие по размеру его трехмерному принтеру, и начала печатать свою мечту.

Неудивительно, что процесс оказался довольно сложным. С капотом пришлось очень долго экспериментировать, но финальный результат удовлетворил владельца.

Первый блин – комом, детали оказались слишком большими для принтера. Во второй раз они идеально вошли по размеру, но Айвен решил немного пересмотреть конструкцию, поэтому они тоже полетели в мусорное ведро.

Идеальный размер детали был определен опытным путем, и он составил 105х105мм.

Отклонение на 1мм приводит к полному развалу детали. За один заход Айвен печатает пять индивидуальных деталей, и ему потребуется 500 заходов для печати всего кузова.

На данный момент готов капот, двери и более 80% кузова, осталось совсем недолго. После сборки деталей останется лишь нанести специальную шпатлевку и затереть все до идеально гладкого состояния.

Пришло время для секрета. Вы считаете, что Айвен собрался ездить на напечатанной на 3D принтере машине? Не совсем так. Напечатанный кузов он использует для отлива формы, которую потом зальет стекловолокном, так что в конечном варианте кузов будет выполнен именно из этого материала.

В качестве донора внутренностей выступит Nissan Skyline GTS25T. Он подходит по всем параметрам: колесная база, управляемость, отличный движок. Кстати, о движке. Айвен подумывает о том, чтобы взять вместо него двигатель BMW V12, но это пока еще не окончательное решение.

Естественно, помимо железа, Скайлайн пожертвует всю электрику, сиденья и приборную панель. Когда вся работа будет закончена, владелец займется отделкой интерьера карбоновыми вставками.

Почему же Айвен выбрал DB4? Прежде всего, ему нужна была машина с четырьмя сиденьями, и его не интересовали современные автомобили. Кроме того, он большой фанат классических Aston Martin, и таким образом он воплотит свою давнюю мечту. Скорее бы увидеть финальный вариант!

Источник: http://carakoom.com/blog/napechatannyj-na-3d-printere-avtomobil-mif-ili-realnost

Автомобиль на 3д принтере, Kor Ecologic от Urbee, Strati от Local Motors

Технологии 3D печати давно и прочно обосновались во многих сферах производства.

Космическая, медицинская, военная, автомобильная и многие другие отрасли постоянно и успешно применяют 3D моделирование и проектирование в своих новых разработках.

Конечно, до серийного выпуска большинства изделий еще далеко, в связи с низкой скоростью печати, но это всего лишь вопрос времени и этому есть много подтверждений.

История вопроса

Попытки использовать 3D печать для создания автомобилей предпринимаются уже давно. Среди них можно отметить следующие.

Umbree от Kor Ecologic

В 2010 году на мотор-шоу SEMA в Лас-Вегасе был представлен продукт четырнадцатилетнего труда компании Kor Ecologic – автомобиль Urbee.

Начиная свои исследования в 1996 году, Джим Кор, основатель фирмы, заложил в основу проекта создания легкого, экономного и безопасного агрегата, который смог бы изменить взгляд на автомобилестроение. Надо сказать, ему это удалось.

Модель, представленная в 2010 году, имела три колеса и состояла из 40 основных деталей, в то время как современные автомобили имеют их больше 20 000. Они напечатаны на 3D принтере Fortus 900mc компании Staratsys, которая стала крупным партнером и соинвестором проекта.

Сегодня Kor Ecologic работает над усовершенствованной трехколесной моделью, которая станет на треть легче (550 кг), будет иметь двигатель на 7 лошадиных сил и получит более обтекаемый корпус. Стоимость прототипа составляет около 50 тыс.

$, а на его 3D печать уходит около 2500 часов. Для привлечения всеобщего внимания в 2015 году Кор собирается проехать 4600 км через всю Америку на 38 литрах топлива, но для этого ему нужно будет найти 1 млн.

$, который он планирует получить от инвесторов и простых людей.

Strati от Local Motors

Совсем недавно, на выставке International Manufacturing Technology Show (IMTS) в Чикаго, которая проходила в середине сентября 2014 года, компанией Local Motors был представлен «первый в мире автомобиль, распечатанный на 3D принтере».

Strati – автомобиль от Local Motors, распечатанный на 3D принтере

Он также и Urbee состоит из 40 деталей, но почему же его называют «первым»? Дело в том, что такой автомобиль впервые был напечатан за 44! часа, а по заявлениям компании в течение ближайших месяцев они собираются сократить время до 24! часов. Для изготовления был использован специальный BAAM принтер компании Cincinnati Incorporated, аддитивная технология FDM компании StratSys и ABS-пластик укрепленный углеродной нитью.

Как проходил процесс 3D печати можно посмотреть на видео

Максимальная скорость Strati составляет 64 км/час, а максимальный пробег находится в диапазоне от 190 до 240 км.

До конца 2014 года автомобиль планируют запустить в серийную продажу, стоимость его будет составлять 18-30 тыс. $, в зависимости от комплектации.

Стоит отметить, что напечатаны были далеко не все детали, механические узлы, такие как аккумулятор, подвеска, двигатель были взяты из Renault Twizy.

После завершения 3D печати специалисты компании собрали автомобиль и устроили тест-драйв.

Сегодня Local Motors уже провела конкурс на лучшую модель для будущего серийного производства, в котором участвовали 200 претендентов со своими эскизами. Победил вариант уличного спорт-автомобиля с названием SF-01 Street Fighter. Ну что же, остается только ждать его появления.

Подробнее о технологии FDM

FDM (Fused Deposition Modeling) – это одна из технологий послойного воспроизведения 3D модели при помощи компьютера и 3D принтера. Данная технология была разработана компанией StratSys (США) около 20 лет назад.

В отличие от большинства методов 3D печати здесь материал построения передается непосредственно в точку печати, где через подогретый экструдер производится его выдавливание и закрепление на стенке модели.

Так слой за слоем «выращивается» готовое изделие и деталь за деталью собирается автомобиль.

В качестве материала используется АБС-пластик – тот же материал, из которого производятся детали конструктора LEGO. Он обладает следующими свойствами:

• Высокая эластичность и ударопрочность.
• Нетоксичность.
• Долговечность.
• Кислотостойкость.
• Стойкость к моющим средствам и щелочам.
• Термостойкость, выше 100°C.
• Большой диапазон эксплуатационных температур, от -40 до +90°C.

Для придания дополнительной прочности принтеры используют этот материал в виде композита, смешанного с углеродной нитью, что придает характеристики, не уступающие материалу многих марок современных автомобилей.

Будущее 3D печати автомобилей

Касаемо ВААМ 3D принтеров можно заметить, что технология аддитивного производства большого разрешения (Big Area Additive Manufacturing ) не нова, в данном случае просто были увеличены размеры принтера во много раз.

Пока что, такие технологии практически уперлись в свой потолок скорости, которую можно увеличивать только уменьшением точности печати (увеличением толщины слоя) и добавлением большего количества печатающих головок, что очень сложно в конструктивном плане.

С этой точки зрения более прогрессивными выглядят методы не точечного нанесения материала через сопла или экструдер (Direct Deposition) , а нанесение сразу целого слоя материала (Bed Deposition), сплавляемого лазером, скорость движения которого огромна и не требует механического перемещения печатающей головки.

Источник: http://3dprofy.ru/pervyjj-avtomobil-sdelannyjj-na-3d-prin/

«Страти» – дитя принтера и интеллекта. На что способны автомобили из 3D-принтера

В США по улицам уже давно ездит изготовленный по методу 3D-печати автомобиль. Техника только в начале пути, а владельцы олдтаймеров уже ликуют. Заводу «Фольксваген» грозит в будущем стать музеем.

На компьютере по форме отливки – «отпечатки» (вид сверху), находящейся на строительном модуле 3D-принтера, видно, что будущим изделием будет двухместный багги (фото 1).

Фото 1. 3D-модель «Страти» на компьютере

3D-принтер установлен в конструкции, похожей на ванну величиной с морской контейнер. Головка принтера, напоминающая пистолет для пайки горячим воздухом, слой за слоем наносит 212 слоев пластика ABS (Acrylnitril Butadien Styrol) – акрило-нитрилового бутадиен стирола; после охлаждения он твердеет (фото 2).

Фото 2. Начало 3D-печати кузова «Страти»

Как и что предполагается делать в новой революционной эре автомобилестроения, показывает опыт создания в штате Аризона (США) стартап-предприятия «Локал Моторс» (Local Motors).

Цель подобного производства заключается в том, чтобы комплектующие просто и быстро распечатывать на 3D-принтере и не иметь отходов производства, минимизировать затраты на транспортировку и быстро изменять дизайн автомобиля в зависимости от пожеланий клиентов.

Технология позволяет уйти от трех самых больших проблем, возникающих у автомобилестроителей при производстве транспортных средств, – это огромное разнообразие деталей, большой вес автомобиля и существенные затраты на изготовление производственного оборудования.

Фото 3. Форсунка 3D-принтера в работе Фото 4. Появляются первые слои 3D-печатного твердого пластика Фото 6. Вот уже видны первые очертания будущего кузова «Страти»

Ячеистые структуры как кости

Можно сказать, что это конец мегазаводов, производящих автомобили. Миру больше не потребуются города-заводы уровня Детройта. На рынке появился их «могильщик» – автомобиль «Страти» (от итальянского: слои, слоистый).

Больше не будет необходимости тратить четыре-пять лет на разработку автомобиля. Вместо этого дизайн и конструкцию нового автомобиля можно будет разработать за четыре месяца и при помощи 3D-печатной техники и технологии его построить.

В будущем автомобили начнут изготавливать на микрофабриках с производительностью 10–15 тыс. единиц ТС в год. В дизайне они будут ориентироваться на суперсовременные тенденции.

Новые автомобили будут включать очень небольшое количество комплектующих. Вместо 5000–6000 деталей, образующих их сегодня, они будут состоять из примерно 49 компонентов.

Фото 7. После затвердевания нескольких десятков слоев мы видим всю прелесть практически безотходного производства Фото 8. Конфигурируем в технологии 3D-принтинга базу автомобиля «Страти» Фото 9. Через несколько часов печати проявляются контуры будущего автомобиля

К основным принципам фирмы «Локал Моторс» относится использование техники и технологии Open Source (открытого ресурса) и Crowdfunding – альтернативного финансирования предоставления ресурсов и альтернативного изобретательства при помощи интернет-коммуникации.

Предложения по дизайну и техническому оснащению автомобиля будут создаваться на основе разработок сбора и согласования онлайн-сообществом, состоящим из 40 тыс. членов.

Автомобиль «Страти» родился как победитель дизайнерского конкурса в Интернете.

Эскиз туринского (из города Турин, Италия) дизайнера Микеле Аноэ понравился больше всего своей сравнительно легкой формой для 3D-печати и съемной крышей.

Детали электроприводного двухместного автомобиля были установлены во время ярмарки в Чикаго. После чего «победитель» «Страти» завелся на публике и умчался, приводимый в движение собственными силами.

Фото 10. Точность «сборки» поражает Фото 11. Чтобы сделать колесные арки, нужно думать об «опалубке» для них Фото 12. Дизайн кузова – это технологическое ноу-хау

3D-принтер может значительно облегчить жизнь фанатам старинных автомобилей. Для этого достаточно просто сосканировать прототип детали и включить 3D-принтер.

Сканирование сложной конфигурации как подготовка для 3D-принтинга

После сканирования деталь для старинного автомобиля может быть воспроизведена на 3D-принтере.

Прежде долгие месяцы безуспешного поиска оригинальной детали не оставляли другой возможности, кроме заказа образца на специальном производстве. Это стоило покупателю иногда более 10 тысяч долларов.

Теперь любую деталь раритетного автомобиля можно напечатать на 3D-принтере, и стоить это будет всего несколько сотен долларов, а иногда и того меньше.

Такую технологию не следует путать с работой струйного принтера для офиса, но способы их работы очень похожи. После того как подлежащая копированию, т. е.

воссозданию, деталь сканируется и перерабатывается в компьютере в цифровую модель, она изготавливается ЗD-принтером.

Фото 13. Закрываем корпус кузова Фото 14. Моделируем интерьер автомобиля «Страти» Фото 15. Монтируем механические элементы конструкции

ЗD-принтер кладет слой за слоем до тех пор, пока не возникнет трехкоординатный объект с нужными параметрами. Нет разницы – воспроизводится и репродуцируется уже созданная когда-то кем-то деталь или изобретается новая. Такие принтеры предоставляют огромную творческую свободу действий в сравнении с любым другим способом производства продукции.

Имеется еще одно основание, делающее эту технологию интересной для фанатов восстановления старинных автомобилей. Доля деталей из химических соединений, изготовленных для старых автомобилей, год от года возрастает. Это означает, что появилась возможность накопления и взаимного обмена цифровыми моделями таких ЗD-деталей.

Но не следует переоценивать эти возможности. Как показала практика, ЗD-моделирование и печать из химических соединений в первую очередь характерны для деталей небольшого размера, производство которых за давностью лет прекращено.

Весь рынок застыл в ожидании: в обозримом будущем, как показывает опыт с другими технологиями и видами продукции, ЗD-печать станет предметом широкого конкурентного использования в различных отраслях как промышленности, так и медицины.

Наступает время, когда ЗD-печать из химических соединений материалов станет доступна всем как в промышленных масштабах, так и при изготовлении домашних поделок, и напечатанные на ЗD-принтере детали будут такими же естественными изделиями, как пицца или пирожок.

Очень скоро изготовление деталей из химических соединений для автомобиля, домашнего хозяйства или человеческого организма станет уже не фантастикой, а повседневной нормой.

Фото 16. Монтируем ходовую Фото 17. Можно заводить и ехать Фото 18. Автомобиль «Страти» был представлен на ярмарке в Чикаго

В отличие от обычных технологий, здесь не требуется разрабатывать и заказывать специальные станки для изготовления отдельных компонентов нового автомобиля, например крыльев, подфарников, фар и т. д.

ЗD-печать позволяет с наименьшими затратами легко изменять параметры такого производства, задавать любые формы и конфигурации.

Шкив распечатан на 3D-принтере

Так, компания БМВ уже с 1991 года применяет аддитивный технологический метод в создании концепткаров. Между тем подразделение, которое называется Центр инноваций и исследований, каждый год изготавливает более 100 тыс. элементов и деталей автомобилей. Первые из них уже в руках клиентов компании.

Для гоночных автомобилей серии DTM и Z4 GT3 в Баварии уже было изготовлено 500 шкивов для водяных насосов методом ЗD-печати. Ввиду небольшого количества изделий это оказалось более эффективным, чем производство литьем в специальных литейных формах.

К тому же метод обеспечивает конструктивные тонкости, которые другим технологиям не доступны.

Процедура, собственно, несколько сложнее, чем та, которую мы себе можем представить. 3D-принтер наносит материал в виде 0,05-миллиметрового слоя металлического порошка на обрабатываемую пластину. Лазерный луч плавит порошок в заданных местах в среде защитного газа и создает твердый алюминиевый слой.

В будущем 3D-принтеры для автопроизводителей станут еще более важными. 3D-печать дает шанс изготавливать сетевые решетчатые структуры, которые обеспечат ту же стабильность, что и изделия, изготовленные при помощи других технологий, но будут намного тоньше, филигранней и легче.

Помимо этого, канут в Лету сроки ожидания определенных запасных частей и деталей в случае аварии, так как их изготовление будет осуществлено на месте запроса быстро и надежно.

Для конечного пользователя можно назвать очевидным преимущество, которое открывают новые возможности философии индивидуального подхода. В скором времени при желании можно будет формовать быстро и легко имя владельца автомобиля или его фирменный знак на порогах автомобиля, также автолюбитель может рассчитывать на индивидуально 3D-распечатанный по его заказу руль и рычаг переключения передач.

Итак, в сентябре прошлого года американское предприятие-стартап поставило на четыре колеса автомобиль «Страти», полностью распечатанный на 3D-принтере.

Состоящий только из пяти элементов кузов электромобиля был изготовлен всего за 44 часа.

Затем еще 15 часов выполнялись фрезерные, шлифовальные и полировочные работы, и еще потребовалось два дня для финишной сборки, после чего получился готовый к эксплуатации на дороге прототип.

Пока такая концепция создания автомобиля не пригодна для серийного производства. Но уже через год ожидается вывод автомобиля «Страти» на рынок. Флот таких автомобилей растет из месяца в месяц.

Источник: http://www.abs-magazine.ru/article/%C2%ABstrati%C2%BB-ditja-printera-i-intellekta-na-chto-sposobny-avtomobili-iz%C2%A03d-printera

Как 3D печать уничтожит традиционный рынок запчастей – Колеса.ру

Технологии понемногу меняют мир. Мы привыкли покупать детали машин через сложные логистические схемы с заказом нужной запчасти на другом краю мира. Выбирать поставщика и гадать о применяемых технологиях.

Наверняка попадались и подделки, и просто неудачные экземпляры. И всегда ждать, ждать, ждать… Совсем плохо тем, у кого машина редкая. Запчасти «со склада» приходится искать подолгу. Но ситуация будет меняться. Более того, она меняется прямо сейчас.

Не так давно компания Daimler-Benz запустила промышленную 3D печать металлических компонентов из легких сплавов. Например, корпуса термостатов делают именно таким образом.

Самое время разобраться, что такое 3D печать, какая она бывает, и из чего сделаны детали, созданные с ее помощью. И главное, чем нам грозит применение новых технологий в ближайшем будущем.

Нельзя сказать, что 3D печать — технология новая и неизвестная. Появилась она более 30 лет назад, а сейчас печать металлических деталей в больших масштабах используется в медицинской промышленности для создания биопротезов, в ювелирном деле и даже в авиации.

Не обошлось без этой технологии в деле изготовления опытных образцов автомобильной промышленности. Солидная часть опытных образцов машин на выставках и тестовых экземплярах произведена с использованием этой технологии в той или иной степени.

Так создают детали цилиндропоршневой группы перспективных моторов или коробок передач.

Себестоимость «напечатанных» деталей

Традиционно считается, что цена печати металлических, да и пластиковых деталей на 3D принтере намного выше, чем цена «обычного» производства. Но ситуация меняется, и себестоимость производства и поставки традиционными путями и непосредственная печать подошли к границе, после которой ситуация изменится необратимо.

Надо заметить, что цена любой вещи в нашем окружении вовсе не равна ее себестоимости. И даже не себестоимости вместе с прибылью производителя. В цене заложена стоимость поставки, логистики, а часто еще и длительного хранения.

Все эти факторы вместе повышают цену в несколько раз, а в случае с недешевыми крупными деталями, требующими особых условий хранения и транспортировки — даже на порядок или два.

И это мы даже не пытаемся учитывать расходы на маркетинг, поддержку и разработку.

Но сама система поставки нужных компонентов уже куда сложнее, и потому появляются ниши, в которых крайне эффективной оказывается технология, позволяющая производить детали малыми объемами непосредственно на месте производства.

В том числе, в единственном экземпляре или с многочисленными модификациями. Например, с помощью 3D принтера…

Изготовить редкий вариант одной из деталей автомобиля при наличии чертежа куда проще, чем искать компоненты в хорошем состоянии на авто двадцатилетней давности. Особенно если деталь одна из самых часто ломающихся, а машина редкая. С использованием 3D сканирования можно создать образ детали «по сохранившимся обломкам» или на основе зеркального ее варианта.

Ещё очень удобно вносить изменения: усилить слабое место корпуса, убрать лишние элементы или еще что-то подобное… И главное, не нужно создавать запас деталей, которые может быть, никогда не пригодятся. Будет достаточно материала, принтера и 3D модели в цифровом виде.

Основные поставщики программных CAD-продуктов давно оптимизировали их для работы с технологиями трехмерной печати, так что впервые реализуется идеальная формула производства: из чертежа сразу в готовое изделие.

А ведь литье и мехобработка требуют множества дополнительных усилий, создания различных приспособлений и инфраструктуры… С трёхмерной печатью же получается почти «по щучьему велению» — и вот готовое изделие.

Массовое производство также имеет множество «экологических ниш» для 3D технологии. Объемные детали сложной формы, например, по цене могут оказаться даже дешевле, чем произведенные классическим способом с помощью литья или из цельной заготовки. Особенно если речь идет о размерах более метра при высокой точности изготовления.

С развитием новых технологий появится возможность заметно улучшить пассивную безопасность машин за счет введения узлов с идеальным расчетом энергии поглощения, использовать куда более компактное расположение агрегатов и вообще дать волю фантазии.

Отношение к 3D печати как к «несерьезной» технологии пора оставить в прошлом.

Произведенные с ее помощью металлические детали по прочностным характеристикам не уступают обычным литым, хотя используют несколько более дорогие сплавы.

Но цена материала выше обычно на 15-20%, а потери при печати меньше в несколько раз. Да и с размерами все отлично, в Амстердаме «печатают» настоящий пешеходный мост длиной порядка 30 метров.

Материалы для 3D печати

Основная масса деталей, разумеется — пока пластик, но сплавы металлов и различные виды бетона также используются при 3D печати. Для автомобильной промышленности интереснее всего именно пластик и металлы.

И выбор материалов достаточно большой. Наиболее перспективны для применения сталь и алюминий, но в машинах много электрических узлов, проводников сложной формы и других элементов, для которых пригодилась бы медь.

Из металлов в 3D печати самым популярным остается титан. У него отличные прочностные характеристики, и он востребован в сфере протезирования, в космической и авиапромышленности, которые пока лидируют по применению интересующей нас технологии.

Нержавеющая сталь с высоким содержанием кобальта и никеля также отлично подходит, и целый ряд промышленных принтеров работает с этим материалом, благо он сравнительно недорог. Конечно, он в разы дороже самых дешевых сортов стали, но, тем не менее, заметно дешевле цветных металлов. А прочность изделий из стали вам наверняка известна.

Алюминий как материал для 3D печати набирает популярность. Изделия из него легкие, обладают хорошей стойкостью к коррозии на открытом воздухе, плюс он удобен в обработке и опять же недорог.

Сравнительно невысокая начальная цена установок, работающих с этим материалом, также важна. Он используется в «домашних» технологиях металлической 3D печати, доступных малым предприятиям.

К сожалению, в порошковом состоянии он взрывоопасен, как, впрочем, и титан.

Кобальт-хром и инконель — это примеры специализированных сплавов для 3D принтеров стоматологического, медицинского и аэрокосмического назначения. Подобных материалов становится все больше. Специальные материалы для новой технологии будут появляться и дальше, по мере развития технологии потребуется занять все больше ниш.

Но медь и серебро также нашли применение как материал для изготовления монтажных плат для электроники.

Правда, для этого часто используется не «настоящий 3D», а эдакий «2,5D» принтер, создающий детали с высотой рельефа в пределах нескольких миллиметров на керамической подложке.

Технологии 3D печати

Что касается технологий, то для массового производства актуальнее всего наиболее дорогие EBM и DED технологии.

За непонятными аббревиатурами скрываются Electron Beam Manufacturing (формирование изделия из порошкового металла под воздействием пучка электронов) и Directed Energy Deposition (осаждение металла из порошка или проволоки под воздействием лазерного луча или плазменной дуги). Обе технологии позволяют создавать изделия с качеством металла выше, чем у литья, с идеально однородной структурой и с высокой точностью.

EBM формирует расплав в строго определенной зоне, а DED буквально «выбивает» расплавленный металл на нужную поверхность. Обе технологии могут использоваться не только для создания новой детали, но и для восстановления уже существующей. Обе технологии позволяют менять состав материала в объеме, делать поверхность тверже основы, упрочнять особо уязвимые места и тому подобные «фокусы».

Более массовая и менее точная технология SLM/DMLS тоже имеет хорошие перспективы. Именно технология SLM — selective laser melting, то есть, выборочное лазерное плавление, применена компанией Mercedes-Benz для производства автомобильных компонентов. Родственная технология SLS — selective laser sintering, что означает «выборочное лазерное спекание», применяется для пластмассовых деталей.

Причем компания собирается таким образом поставлять детали не только для новых, но и для своих классических автомобилей. И это будет настоящий «оригинал», только абсолютно новый и прошедший все тесты.

Все эти технологии основаны на послойном спекании объема порошка лазерным лучом. Качество материала в этом случае ниже, чем у EBM/DED технологий, и деталь будет строго однородной.

Но, тем не менее, на выходе качество не ниже, чем у обычного литья и штамповки.

Технология безотходная и достаточно быстрая. Уже доступны серийные принтеры, имеющие скорость выше 9 килограммов в минуту, а возможности распараллеливания процесса позволяют значительно ее повысить.

Вот только стоимость оборудования растет в геометрической прогрессии вслед за габаритами деталей.

Именно по такой технологии изготовлены из сплава инконель детали двигателя Super Draco (в частности, камеры сгорания) компании SpaceX Илона Маска, который автомобилистам больше знаком как создатель Tesla.

Для небольших объемов неплохо подходит куда более дешевая технология Binder Jetting. Эта технология интересна тем, что применяется для создания не только металлических деталей.

Деталь по сути создается из частиц любого материала, склеенных между собой. Но если используется металл, то после создания ее можно «пропечь», и металлические частицы образуют единое целое. Качество материала, конечно, куда ниже.

Но технология заметно дешевле остальных и позволяет создавать детали из композиций материалов.

Схожая технология используется в самом доступном 3D принтере для печати металлических деталей — Mini Metal Maker, ценой порядка 1 600 долларов. Правда точность уже не 20 и не 100 микрон, а не менее 500. Зато размеры почти не ограничены, ведь не требуется ни вакуум, ни особая среда в рабочей области.

Что в итоге?

Прогресс в области трехмерной печати идет настолько быстро, что в течение буквально десятка лет возможна революция в области производства автокомпонентов и логистики при ее обслуживании. Вряд ли появится возможность «распечатать» себе машину, но то, что традиционный рынок запчастей постепенно исчезнет – это наверняка.

Мы будем вспоминать уже не качество поставщиков, а качество принтеров и цифровых моделей. Узнаем, что такое DRM применительно к чертежам деталей.

Ну и сможем, наконец, изготовить нужную деталь «точно такую же, но из золота и с рубинами».

Опрос

Верите ли вы в то, что за 3D печатью будущее автоиндустрии?

• Да, абсолютно! 49%, 277

  277 49%

Источник: https://www.kolesa.ru/article/kak-3d-pechat-unichtozhit-traditsionnyj-rynok-zapchastej-nash-prognoz