3D nyomtatás az autóiparban

A Stratasys által kínált technológia lehetővé teszi az alapanyagok valós időben történő keverését.  Az Audi ezzel a 3D nyomtatási technológiával fejleszti és teszi gyorsabbá az autóipari tervezést.

Az Audi a prototípus-készítés átfutási idejének jelentős csökkenésére számít a járműveinél használt hátsó lámpaburák tervezését illetően. A hagyományos módszerekhez képest akár 50%-kal is csökkenhet a fejlesztési idő.

A Stratasys J750 3D nyomtató élénk színeinek köszönhetően az Audi olyan átlátszó, többszínű alkatrészeket gyárthat – a digitális CAD modell színezett, textúrázott változatából közvetlenül – 3D nyomtatással, amelyek megfelelnek a szigorú tervezési és jóváhagyási folyamat textúrára és színekre vonatkozó követelményeinek.

Az Audi 3D műanyagnyomtatási központja az egyedülálló Stratasys J750 3D nyomtatóval egy darabban, közvetlenül a digitális modellből nyomtatja ki az ultrarealisztikus, többszínű és átlátszó hátsó lámpaburákat.

Mielőtt az új járművek gyártását megkezdik, az Audi ingolstadti előszériás gyártási központja fizikai modelleket és prototípusokat épít a márka számára, hogy alaposan kiértékelhesse az új terveket és koncepciókat. Ehhez a jármű legtöbb alkatrészének már a gyártósor elkészülte előtt, a fejlesztés korai szakaszában rendelkezésre kell állnia – a felniktől kezdve a kilincseken át egészen a hűtőrácsokig. A hagyományos módszereket, mint például az öntést vagy a CNC marást, széles körben alkalmazzák a fizikai modellek, alkatrészek megalkotására és sokszorosítására az új tervek, koncepciók megvalósítása során. A 3D nyomtatás a hagyományos módszerek mellett az Audi előszériás gyártási központjában a tervezési munka szerves részévé vált, így a csapat túlléphetett a hagyományos folyamatok korlátain, és felgyorsíthatta a tervek ellenőrzését, jóváhagyását.

A hátsó lámpaburák esetében a csapat hagyományosan öntést vagy marást használt az egyes alkatrészek gyártásához. A hagyományos eljárások esetében a hátsó lámpatestek többszínű buráinak létrehozása jelentette a legfőbb kihívást. Az egyes eltérő színekből álló részegységeket gyártás után össze kell illeszteni, ugyanis nem lehetett őket egy darabban, különböző színekben és textúrával a hagyományos módszerekkel legyártani. Ez az időigényes folyamat növelte a tervek ellenőrzésének átfutási idejét, ezáltal növelte a termék piacra kerüléséhez szükséges időt.

Digitális modellből „gombnyomásra” színes, ultrarealisztikus modellek készülnek, ezáltal a 3D nyomtatás új generációja felgyorsítja a tervezést

A folyamat korszerűsítése és egyszerűsítése céljából az Audi 3D műanyagnyomtatási központja a Stratasys J750, egyszerre hat különböző alapanyagból történő gyártásra, valós színes nyomtatásra is képes 3D nyomtatóját használja. Ez lehetővé teszi a teljesen átlátszó, akár többszínű hátsó lámpaburák egy darabban való nyomtatását, és szükségtelenné teszi a korábbi többlépcsős folyamatot. A több mint 500 000 színkombináció révén a csapat olyan színátmenetes és textúrázott átlátszó alkatrészeket nyomtathat 3D-ben, amelyek az Audi tervezési-jóváhagyási folyamatában lefektetett legszigorúbb feltételeknek is megfelelnek.

„A dizájn az egyik legfontosabb vásárlási szempont az Audi ügyfelei számára, ezért döntő fontosságú, hogy ragaszkodjunk a legmagasabb szintű minőségi előírásokhoz a járműfejlesztés tervezési és koncepcióalkotási fázisában – magyarázza Dr. Tim Spiering, az Audi 3D műanyagnyomtatási központjának vezetője. – Tehát olyan prototípusokra van szükségünk, amelyek pontos alkatrész-geometriával rendelkeznek, nincsenek eltorzulva, rendkívül jó minőségűek, emellett a tervekhez hű szín és átlátszóság jellemzi őket. A Stratasys J750 3D nyomtató kiemelten fontos előnyt jelent számunkra, hiszen lehetővé teszi, hogy a terveknek megfelelő pontos textúrákat és színeket nyomtassuk. Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy a tervezési koncepciókat jóváhagyják a gyártáshoz. Ami a 3D nyomtatott átlátszó alkatrészeket illeti, ezen kívül nem láttam még olyan technológiát, amely megfelel az előírásainknak.”

„Mivel a Stratasys J750-et használjuk a hátsó lámpaburák prototípusainak készítéséhez, felgyorsítjuk a tervellenőrzési folyamatot – teszi hozzá Spiering. – Úgy becsüljük, hogy akár 50 százalékos időmegtakarítást is elérhetünk a 3D nyomtatási technológia alkalmazásával a hátsó lámpaburák prototípus-készítése során.”

A 3D műanyagnyomtatási szakértelemért, tanácsadásért és gyártásért egyaránt Dr. Spiering és 24 fős csapata felel az Audi ingolstadti központjában. Mióta 2002-ben befektettek az első Stratasys FDM 3D nyomtatóba, a részleg tíz 3D polimernyomtatóval – többek között Stratasys FDM és PolyJet 3D nyomtatókkal – egészítette ki portfólióját.

Andy Middleton, a Stratasys EMEA regionális elnöke így összegezte:

„Az Audi egy kiváló példa arra, hogy az egyedülálló színes, több alapanyag valós idejű keverésére épülő 3D nyomtatási technológiánk hogyan képes egyszerűsíteni különböző tervezési folyamatokat és hatékonyan lerövidíteni a fejlesztési ciklusokat. Ha az időmegtakarítást, amelyet az Audi a hátsó lámpák esetében ért el, kiterjesztjük a jármű többi alkatrészére is, a piacra dobás idejére gyakorolt összhatás hatalmas lesz. Izgatottan várjuk, hogy az Audi hogyan használja majd az FDM és PolyJet technológiáinkat újabb és újabb alkalmazási területeken, kihasználva az általunk kínált előnyöket a fejlesztési folyamatok hatékonyságának növelésében.”

Forrás: STRATASYS.com

A McLaren Racing az élre tör a Stratasys 3D nyomtatási technológiáival

A Surrey-központú McLaren Racing csapat, amely 12 versenyzői és 8 konstruktőri bajnokságot nyert eddig a Forma-1-ben, a Stratasys 3D nyomtatási technológiáit alkalmazza a tervváltozatok elkészítésének felgyorsítására és a McLaren versenyautó súlyának csökkentésére.

A 2017-es versenyautó teljesítményének javítására tervezett 3D nyomtatott alkatrészek közé hidraulikavezetéket tartó konzol, rugalmas rádiókábelkorbács-tartó, szénszálas kompozit fékhűtő csövek és hátsó szárnyvéglap tartozik.

A versenyautó konzolja négy óra alatt készült el, szemben a hagyományos gyártási folyamatok kéthetesre becsült gyártási idejével.

A kép a McLaren tulajdona.

A McLaren a hidraulikus vezeték rögzítésére szolgáló szerkezeti konzolt 3D nyomtatással, egy Stratasys Fortus 450mc Production 3D nyomtató segítségével, szénszál-erősítésű nylon anyagból (FDM Nylon 12CF) készítette el.

[box type=”bio”]

Nyerjen 2 db belépőjegyet a 2018. július 29-ei

Formula 1 Magyar Nagydíjra!

Nincs más dolga, mint résztvenni a VARINEX Zrt. 3D nyomtatási megoldásokról szóló előadásán 2018. május 16-án vagy 17-én a Hungexpo Ipar Napjai kiállításon.

Részletek és regisztráció a Hungexpo A pavilon 210C Stratasys standján.
A Stratasys magyarországi forgalmazója a VARINEX Zrt. [/box]

A McLaren versenyautó hidraulikavezeték-tartó konzolja. A kép a McLaren tulajdona.

Hasonlóképpen, egy új, kétirányú kommunikációs és adatrendszer is bekerült a versenyautóba, de a kábel elvonta a pilóta figyelmét. Ennek megszüntetése érdekében a McLaren kihasználta azt, hogy a Stratasys J750 3D nyomtató rugalmas anyagok nyomtatására is képes, és előállított egy gumihoz hasonló anyagú tartót a kommunikációs rendszer kábelkorbácsainak kötegeléséhez. Egyetlen nap alatt megtörtént a három tervváltozat elkészítése és 3D nyomtatása.

A McLaren versenyautó rádió-kábelkorbácsa. A kép a McLaren tulajdona.

Az autó hátulján lévő, a hátsó leszorítóerő növelésére szolgáló nagy méretű szárnyvéglap szénszál-erősítésű kompozitból készült, egy FDM-alapú Fortus 900mc Production 3D nyomtatóval előállított szerszám segítségével. A csapat három nap alatt végzett a 900 mm széles, magas hőmérsékleten (177 °C), ULTEM 1010 alapanyagból készült öntőforma 3D nyomtatásával az autoklávozott kompozit szerkezetben való felhasználásra, amivel a csapat időt takaríthatott meg a kritikus fontosságú, korlátozott tesztelési időszakban.

Neil Oatley, a McLaren Racing tervezésért és fejlesztésért felelős igazgatója a következőket mondta el: „Folyamatosan módosítjuk és tökéletesítjük Forma 1-es autónk terveit, így az új tervváltozatok gyors tesztelésére való képesség alapvető fontosságú az autó könnyebbé tételéhez, és még inkább a nagyobb teljesítményt célzó, kézzelfogható változatok számának növelése tekintetében.

Ha az autóval kapcsolatos új fejlesztéseket egy versennyel hamarabb mutathatjuk be, miközben az új ötletből mindössze néhány nap alatt új alkatrész lesz, az kulcstényező a McLaren versenyképességének növeléséhez.

Azzal, hogy egyre szélesebb körben alkalmazzuk a Stratasys 3D nyomtatási technológiáját a gyártási folyamatainkban – a kész alkatrészek előállításakor, a kompozitgyártáskor, vagy akár fogyóeszközök, például megmunkálóbefogók készítésekor – csökkenthetjük az átfutási időt, és közben összetettebb alkatrészeket gyárthatunk.”

A tervezési és gyártási ciklus felgyorsítása érdekében a McLaren a Stratasys uPrint SE Plus készüléket a tesztek és versenyek során a helyszínen is alkalmazni fogja, így lehetővé teszi a csapat számára, hogy igény szerint állíthasson elő alkatrészeket és szerszámokat.

A kép a McLaren tulajdona.

A fékalkatrészek hőmérsékletének hatékony szabályozásához a McLaren 3D nyomtatással készült oldható szerszámokat állít elő, amelyeket üreges kompozit fékhűtő csövek gyártására használ. A kimosható mag 3D nyomtatással készült oldható ST-130 anyagból, amelyet kifejezetten ehhez az alkalmazáshoz fejlesztettek ki. Ezt szénszál-erősítésű kompozit anyaggal vonták be, majd magas hőmérsékleten autoklávozták. A folyamat végeredménye egy csőszerű szerkezet, amelynek rendkívül sima belső felülete biztosítja a szükséges légáramlást a fékekhez, miközben maximális aerodinamikai és motorteljesítményt biztosít.

Forrás: Stratasys; McLaren; theengineer.com; Autopro.hu

A képek a McLaren és a Stratasys tulajdona.