S tehnologijo 3D-tiska HP MJF do novih možnosti in inovacij v avtomobilizmu

Podjetje HP je v sodelovanju s strankami in partnerji po vsem svetu s 3D-tiskalniki Multi Jet Fusion natisnilo že blizu 200 milijonov izdelkov. Tovrstne končne izdelke uporabljajo v praktično vseh glavnih industrijskih panogah. Ena največjih uporabnic tehnologije HP MJF pa je avtomobilska industrija. Vodilni avtomobilski proizvajalci dokazujejo moč 3D-tiskanja avtomobilskih delov s prilagodljivim konstruiranjem, hitrim prihodom na trg in trajnostnim pristopom.

Podjetje HP pri oblikovanju in razvoju trajnostnih delov, od prototipov do serijske proizvodnje končnih izdel­kov, sodeluje z več deset proizvajalci avtomo­bilov, dobavitelji in s proizvodnimi partner­ji z vsega sveta. Med njimi vodi Volkswagen Group, ki je prvi začel uporabljati 3D-tiskal­nike HP MJF za izdelavo funkcionalnih kom­ponent. Volkswagen je tudi pionir pri upora­bi 3D-tiskalnika, ki tiska s kovinami; s HP Me­tal Jet med drugim izdelujejo dele za kabrio­let T-Roc.

Med ostalimi proizvajalci avtomobilov, ki vsakodnevno uporabljajo 3D-tiskalnike HP, sta tudi Ford, ki tiska dele za model Ford Ma­verick, in General Motors, ki tiska dele za serijo Cadillac V in vozilo Corvette C8. Nissan v okvi­ru svojega programa NISMO Heritage Parts s postopkom Multi Jet Fusion izdeluje nadome­stne dele za izbrane modele vozil, ki niso več v proizvodnji. BMW lahko s to tehnologijo v 24 urah izdela do 100 okenskih vodil za svoj i8 Roadster. Zahvaljujoč tej inovativni tehnologi­ji 3D-tiska in novemu prožnemu polimeru TPU so posebej za novi Peugeot 308 ustvarili celo vrsto dodatkov, med drugim držalo za sončna očala, nosilec za pločevinke in držalo za tele­fon. Nemški proizvajalec Oechsler z inteligen­tnim konstruiranjem in s tehnologijo HP MJF na novo opredeljuje koncept avtomobilskih sedežev, s to tehnologijo pa so restavrirali tudi Jaguarja E-Type, ki so ga sicer prenehali izdelo­vati že pred več desetletji.

GM

Pionir avtomobilske industrije iz Detroita General Motors je s tehnologijo HP MJF izde­lal več končnih izdelkov, med drugim kanale za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo za Cadillac serije V, hladilne kanale za vozilo Cor­vette C8 kakor tudi druge komponente, ki jih uporabljajo za iterativni razvoj konstrukcij, iz­delavo prototipov in servis. Inovativen pristop so uporabili tudi pri izdelavi tesnil za zapiranje spojlerja, ki krasi zadek več velikih športnih te­rencev. V sodelovanju s podjetjema HP in GKN Forecast 3D jim je uspelo skrajšati čas suše­nja in tako pospešiti proizvodnjo. V le petih te­dnih so uspešno izdelali in spolirali 60.000 ko­sov za približno 30.000 vozil.

SEAT CUPRA Racing

Zaradi edinstvenih možnosti hitre in stro­škovno ugodne izdelave manjšega števila po­sebnih komponent ni presenetljivo, da se 3D­-tisk vse bolj uveljavlja tudi v svetu motošpor­ta. CUPRA Racing, oddelek za motošport pri Seatu, španski hčerinski družbi skupine Volks­wagen, se je pri načrtovanju, testiranju in izde­lavi delov za Leon Competición oprl na tiskal­nik HP Jet Fusion 5200. V konceptnih fazah ra­zvoja novega dirkalnika CUPRA Leon Compe­tición so se soočili z izzivi pri hitri izdelavi pro­totipov nekaterih lahkih komponent vozila, kot so stranska ogledala, zračniki ter osrednji upra­vljalni modul na volanskem obroču. S tehnolo­gijo HP Multi Jet Fusion so lahko hitro izvedli več konstrukcijskih iteracij (ponovitev), jih pre­izkusili in prišli do končnega izdelka. Tehnolo­gija je omogočila izdelavo več komponent na zahtevo za testiranje konstrukcij ter hiter odziv na spremembe v procesu konstruiranja.

Dundon Motorsports, hitrejša proizvodnja delov za dirkalnike

Podjetje Dundon Motorsport v hektičnem svetu avtomobilskih dirk s tehnologijo HP Multi Jet Fusion ohranja korak pred konku­renco s 3D-tiskanjem delov za dirkalnike Por­sche GT. S 3D-tiskalnikom HP Jet Fusion 5200 so pospešili proizvodnjo, začeli eksperimenti­rati z novimi konstrukcijami, razširili ponudbo izdelkov in osvojili nove trge.

Del projekta podjetja Dundon Motorsports sta bila tudi izboljšanje zmogljivosti in moči motorjev za dirkalne avtomobile ter umesti­tev potrebnih elementov v tesen prostor med klimatsko napravo, črpalko servokrmiljenja in pokrovom motorja. Sesalni kolektor vozi­la Porsche GT4 zajema znatno količino zraka in ga enakomerno porazdeli med šestimi valji bokser motorja. Valji morajo biti votli in tanki, zato so se pri CNC-obdelavi komponente po­javili izzivi, povezani z rezalnimi orodji. Orodja je namreč težko obvladovati zaradi velike pro­ste dolžine in vibracij. Aluminij poleg tega ni idealen material za sesalni kolektor, ker pre­dobro prenaša toploto na zrak. Ker Dundon ni prejel naročila za večjo serijo delov, tudi nalož­ba v orodja za brizganje plastike ni bila upra­vičena. Pri Dundonu so se hitro poučili, kako jim pri izdelavi prototipov in končnih izdel­kov lahko pomaga 3D-tiskanje. Izbrali so teh­nologijo HP Multi Jet Fusion, ki jih je prepri­čala z zmogljivostjo in s ponovljivostjo. Sprva so jo izkoristili pri projektih na področju sesal­nih kolektorjev, eksperimentirati pa so začeli tudi pri drugih projektih, denimo pri detajlih litih izpušnih prirobnic. S tehnologijo HP MJF ne izdelajo le enega uporabnega dela, ampak cele sestave, ki jih privijačijo, in se tako pribli­žajo obliki končnega izdelka.

Dundon Motorsports danes s tehnologijo HP Multi Jet Fusion izdeluje od 10 do 12 različnih delov, kot so posode kolektorjev, sesalni kana­li in ohišja zračnih filtrov. S sposobnostjo hitre­ga iteriranja lahko z manjšimi konstrukcijskimi spremembami izboljšajo funkcionalnost delov. Uvedba tehnologije HP Multi Jet Fusion jim je tako odprla popolnoma nov tržni segment in li­nijo izdelkov, o katerih prej niso razmišljali – se­salnih kolektorjev, kanalov in ohišij zračnih fil­trov. V tehnologiji vidijo velik potencial za stal­no dodajanje novih konjskih moči Porscheje­vim motorjem za osebna in dirkalna vozila.

Triple Eight Race Engineering, proizvodnja pri visokih obratih

Podjetje Triple Eight Race Engineering je uporabilo tehnologijo HP Multi Jet Fusion za 3D-tiskanje komponent in orodij za izdelavo volanskega obroča za dirkalnike. Prinesla jim je svobodo pri oblikovanju, saj so volan lah­ko prilagodili voznikovi edinstveni anatomiji, hkrati pa prihranili pri času in stroških.

Triple Eight Race Engineering oziroma Red Bull Holden Racing Team je avstralska ekipa, ki tekmuje v prvenstvu Virgin Australian Super­cars Championship, paradni kategoriji moto­športa na tem kontinentu. Poleg tega zagota­vlja tehnično podporo ter izdeluje komponen­te vozil za druge dirkaške ekipe. Podjetje se je lotilo poenostavitve proizvodnega procesa in izdelave delov po meri, ki so izboljšali ergo­nomijo volanskega obroča v dirkalnem av­tomobilu. Preden so pridobili dostop do teh­nologije HP MJF, je bila edina možnost draga in zamudna CNC-obdelava aluminijastih oro­dij za brizganje volanskega obroča ali upora­ba obstoječega 3D-tiskalnika FDM. Zaradi sla­bih standardov in obsega naknadne obdelave so iskali drugo rešitev. Svoboda oblikovanja, ki jo prinaša tehnologija HP MJF, je podjetju Tri­ple Eight omogočila zmanjšanje teže delov in prilagoditev držajev na volanu voznikovi ana­tomiji. S prilagoditvijo oprijema individualnim potrebam lahko vozniki dosežejo boljši nad­zor nad vozilom, so natančnejši pri krmilje­nju in uživajo v večjem udobju. Pri drugih teh­nologijah, kot je CNC-obdelava, bi proizvo­dni stroški za par polovic kalupa dosegli 3.000 evrov, temu pa je treba prišteti še stroške izde­lave končnega izdelka. S tehnologijo HP MJF znašajo stroški obeh polovic 3D-natisnjenega kalupa le 650 evrov, kar pomeni skoraj 80-od­stotni prihranek. Dosegli so tudi znaten pri­hranek pri času, saj jim je tehnologija HP MJF pomagala skrajšati konstrukcijsko-razvojni ci­kel s treh ali štirih tednov na le tri ali štiri dni.

Nadomestni deli za Toyoto in Nissan

Japonski avtomobilski proizvajalec Toyo­ta na področju 3D-tiskanja nadomestnih av­tomobilskih delov na zahtevo sodeluje s pod­jetjem SOLIZE. Toyota v okviru projekta za polnjenje zalog nadomestnih delov uporablja 3D-tiskalnike HP Multi Jet Fusion. Te dele pro­daja skupaj z nadomestnimi deli, izdelanimi po konvencionalnih postopkih. Tehnologija je Toyoti poleg izboljšane sposobnosti za pro­izvodnjo manjših serij prinesla tudi možnost optimizacije konstrukcije in dobavnih rokov za nove dele. SOLIZE s 3D-tiskalniki HP izde­luje tudi nadomestne dele opuščenih vozil za NISMO, Nissanovo divizijo za tuning in moto­šport. Prvi s 3D-tiskanjem restavriran kos je bil plastični del zaščite kabelskih snopov za vozilo R32 Nissan Skyline GT-R. Del izdelujejo z mate­rialom PA 11, ki zagotavlja dobre mehanske la­stnosti in prilagodljivost pri oblikovanju.

Avtomobilski proizvajalci morajo za potre­be popravil in zamenjave zagotoviti dolgo­trajno oskrbo z nadomestnimi deli. Proizvo­dnja in skladiščenje delov za vozila, ki so bila ukinjena, nadgrajena ali prenovljena, sta lah­ko zahtevna in draga, saj morajo proizvajalci hraniti orodja, upravljati skladiščenje zalog in logistiko. Digitalna proizvodnja in 3D-tiskanje skrajšujeta dobavne roke, omogočata prilago­dljivost pri konstruiranju in 3D-proizvodnjo na zahtevo, zadovoljita povpraševanje po kom­pleksnih delih in nižata stroške. Trajnostna 3D-izdelava na zahtevo poleg tega prispeva k zmanjšanju količine industrijskih odpadkov in emisij ogljikovega dioksida v življenjskem ciklu izdelka. HP-jeva 3D tehnologija pa kon­struktorjem pomaga ustvariti komponente, ki jih z drugimi tehnologijami ni mogoče izdela­ti. Tehnologija HP MJF tako ostaja nepogrešlji­va na neštetih področjih, saj omogoča uresni­čitev tudi najzahtevnejših zamisli.

Odgovore na vprašanja o možnostih upo­rabe 3D-tehnologije HP MJF in optimizaciji iz­delkov za digitalno proizvodnjo dobite pri slo­venskem ponudniku in serviserju 3D-tiskal­nikov HP, podjetju CGS plus. Vabljeni v naš demo center na Brnčičevi ulici 13 v Ljubljani, kjer si lahko ogledate delovanje tiskalnikov ter primere s to tehnologijo natisnjenih kosov za slovenska in tuja podjetja.