قطعاً پرینت سه بعدی کاربردهای گسترده ای در صنعت خودرو پیدا کرده است. چاپ سه بعدی که در ابتدا برای نمونه سازی مورد استفاده قرار گرفت، اکنون تولید طیف گسترده ای از قطعات خودرو، از اجزای ساده مانند کانال ها و دریچه ها تا قطعات مکانیکی پیچیده را امکان پذیر می کند. انعطاف پذیری پرینت سه بعدی به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا قطعات سفارشی را به سرعت و کارآمد ایجاد کنند و هزینه و زمان تولید را کاهش دهند.
تطبیق پذیری این فناوری به تولیدکنندگان در مقیاس بزرگ محدود نمی شود. علاقه‌مندان، کسب‌وکارهای کوچک، فروشگاه‌های بدنه سفارشی و تیم‌های مسابقه‌ای نیز از پرینت سه بعدی برای تولید قطعات منحصر به فرد و سفارشی استفاده می‌کنند و عملکرد و زیبایی‌شناسی را افزایش می‌دهند. توانایی چاپ بر اساس تقاضا نیاز به موجودی های بزرگ را کاهش می دهد، هزینه ها را بیشتر کاهش می دهد و کارایی را بهبود می بخشد.
این مقاله به بررسی چاپ سه‌بعدی قطعات خودرو پرداخته و فرآیند تولید، مزایا و کاربردهای آن را مورد بررسی قرار می‌دهد.
چاپ سه‌بعدی امکان ایجاد اشیاء پیچیده را مستقیماً از یک فایل دیجیتال فراهم می‌کند و سطح جدیدی از انعطاف‌پذیری طراحی و سرعت تولید را ارائه می‌دهد. از خودروهای مفهومی تا تعمیرات سفارشی، چاپ سه‌بعدی در حال تحول صنعت خودرو است.
قطعات خودرویی چاپ‌شده به روش سه‌بعدی چیست؟ قطعات خودرویی چاپ‌شده به روش سه‌بعدی، قطعاتی هستند که برای خودروها و سایر وسایل نقلیه با استفاده از فرآیند چاپ سه‌بعدی ساخته می‌شوند. این فرآیند قطعه را لایه به لایه از یک مدل سه‌بعدی دیجیتال می‌سازد، برخلاف روش‌های سنتی تولید که شامل تراشیدن، قالب‌گیری یا ریخته‌گری است.
انواع فناوری‌های چاپ سه‌بعدی برای قطعات خودرو چندین فناوری چاپ سه‌بعدی برای قطعات خودرو استفاده می‌شود که هر کدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند.
مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده (FDM): رایج‌ترین روش که از فیلامنت پیچیده‌شده استفاده می‌کند که ذوب شده و لایه به لایه رسوب می‌کند. این روش مقرون‌به‌صرفه است، اما موادی مانند پلاستیکABS ممکن است برای همه کاربردها کافی نباشند.
لیزر سینترینگ انتخابی(SLS): از یک لیزر پرقدرت برای ذوب مواد پودری مانند نایلون یا فلز استفاده می‌کند. نسبت بهFDM مقاومت بالاتر و تحمل حرارت بیشتری دارد.
استریولیتوگرافی (SLA): با استفاده از لیزر رزین مایع را به لایه‌های جامد تبدیل می‌کند که قطعاتی با جزئیات بسیار بالا و سطحی صاف ایجاد می‌کند. به دلیل هزینه بالاتر برای هر قطعه، اغلب برای نمونه‌سازی اولیه استفاده می‌شود.
چاپ چند جتی (MJF): این فناوری صنعتی از چاپ جوهرافشان برای رسوب و ذوب لایه‌های پلاستیک پودری استفاده می‌کند. MJF سرعت تولید بالایی دارد و خواص مکانیکی خوبی ارائه می‌دهد.
ذوب لیزری انتخابی (SLM): از لیزر برای ذوب و جوش دادن پودر فلز استفاده می‌کند، لایه به لایه. این روش قطعات فلزی پیچیده و قوی برای صنعت خودرو، مانند پیستون‌ها، براکت‌ها و سایر نمونه‌های اولیه کاربردی برای آزمایش ایجاد می‌کند.
نمونه‌سازی سریع و تکرار چاپ سه‌بعدی امکان اکتشاف سریع و تکراری در طراحی را فراهم می‌کند. طراحان می‌توانند یک مدل دیجیتال ایجاد کرده، یک نمونه اولیه چاپ کنند، آن را آزمایش کرده و به سرعت تغییرات لازم را اعمال کنند که این کار فرآیند توسعه را به‌طور قابل توجهی سرعت می‌بخشد.
تولید با حجم کم چاپ سه‌بعدی نیاز به ابزارهای پیچیده را حذف می‌کند و آن را برای تولید قطعات با تولید محدود، مانند قطعات خودروهای کلاسیک یا وسایل نقلیه خاص، مقرون‌به‌صرفه می‌سازد.
انعطاف‌پذیری طراحی و سفارشی‌سازی تولید سنتی نیاز به تغییرات زیادی برای تولید قطعات سفارشی دارد. چاپ سه‌بعدی آزادی طراحی بی‌نظیری ارائه می‌دهد و امکان سفارشی‌سازی آسان قطعات را برای کاربردهای خاص یا حتی وسایل نقلیه فردی فراهم می‌کند.
مواد رایج در قطعات خودرویی چاپ‌شده به روش سه‌بعدی چاپ سه‌بعدی طیف وسیعی از فناوری‌ها را ارائه می‌دهد که هر کدام با مواد سازگاری دارند و برای کاربردهای خاص در صنعت خودرو مناسب هستند.
رزین‌های با عملکرد بالا: رزین‌هایی مانندSomos® PerFORM و Somos® Taurus ترکیبی از استحکام، سفتی و مقاومت به حرارت بالا را ارائه می‌دهند. این مواد نسبت به فلزات سبک‌تر بوده و برای براکت‌های ساختاری، کانال‌ها و قطعات مقاوم در برابر حرارت مانند محفظه‌های چراغ جلو ایده‌آل هستند.
پودرهای پلی‌آمید (PA): مشابهSLS، استحکام، مقاومت به حرارت و جزئیات خوبی نسبت به قطعات FDM دارند. مناسب برای قطعات کاربردی با تنش متوسط (قطعات داخلی، براکت‌ها).
قطعات با تولید محدود تولید سنتی اغلب با مشکلاتی در تولیدات کوچک مواجه است به دلیل هزینه بالای ابزارآلات. چاپ سه‌بعدی این مانع را حذف می‌کند و تولید قطعات با تولید محدود را مقرون‌به‌صرفه می‌سازد.
قطعات خودروهای کلاسیک: جایگزینی یا بازسازی قطعات برای وسایل نقلیه قدیمی که تولید سنتی ممکن است دیگر امکان‌پذیر نباشد.
وسایل نقلیه خاص: تولید قطعات برای خودروهای محدود یا وسایل نقلیه با پیکربندی‌های منحصر به فرد.
نمونه‌سازی و آزمایش: ایجاد دسته‌های کوچک قطعات برای آزمایش و توسعه قبل از تولید انبوه.
چاپ سه‌بعدی همچنین می‌تواند برای ایجاد ابزارها و جیک‌هایی که در خط مونتاژ استفاده می‌شوند، به کار رود.
چاپ سه‌بعدی به طور فزاینده‌ای برای سفارشی‌سازی و جایگزینی قطعات کاربردی استفاده می‌شود:
چاپ سه‌بعدی به سرعت در حال تحول صنعت خودرو است و رویکردی سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و احتمالاً پایدارتر برای قطعات خودرو ارائه می‌دهد. اما آیا به طور کامل جایگزین دستگاه های تزریق پلاستیک کنونی می شود؟ اگر میخواهید اطلاعات کاملی در این خصوص بدست آورید و مقایسه و بررسی جامعی از مزایا و معایب هرکدام از این دستگاه داشته باشید سری به مقاله زیر بزنید:
تولید قطعات پلیمری خودرو با دستگاه تزریق پلاستیک یا پرینتر سه‌بعدی
