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Fa la stampa 3D aggiungono?

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La fabbricazione additiva lungamente ha assistito il modello, ma gli OEM ora stanno esplorando i suoi usi nella produzione

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Un tema di attualità per una serie di anni, ora sembra che le tecnologie additive di fabbricazione (stampa 3D) stiano cominciando essere usate più ampiamente da una serie di OEM automobilistici. Ma mentre la fabbricazione additiva è stata una parte integrante di sviluppo prototipale a lungo, che cosa circa la transizione molto suggerita di questa tecnica di fabbricazione avanzata in produzione della corrente principale?

Ci sono, naturalmente, molte transenne da sormontare prima che il mondo vedi una parte 3D-printed su un'automobile in grande quantità di produzione, specialmente la velocità trattata. Tuttavia, il fatto che parecchi OEM stanno introducendo tali parti nei modelli a basso volume, speciali o della corsa, mostra che sta coltivando la fiducia nella fabbricazione additiva come più appena strumento di sviluppo utile. La libertà virtualmente illimitata di progettazione ed i costi di foggiatura zero sono due dei vantaggi principali del processo e queste stanno risultando chiaramente troppo attraente trascurare, per sia le parti di metallo che di plastica.

BMW, per esempio, già sta usando SLS (laser selettivo che sinterizza) per produrre le ruote di alluminio della pompa idraulica per i powertrains ed ora sta considerando l'adozione della tecnologia della CLIP (produzione liquida continua dell'interfaccia), con cui le parti “si sviluppano” piuttosto di quanto lo strato-da-strato creato. La fabbricazione additiva inoltre sta rimodellando il paesaggio a Lamborghini ed a Ford, specialmente per le automobili della pista. FDM (deposito fuso che modella) è la tecnologia della scelta a Lamborghini, dove le parti di plastica prodotte comprendono i profili ed i comportamenti dell'aria. A Ford, l'ultimo esempio di successo è un collettore di aspirazione.

Alcuni OEM anche stanno esplorando la fabbricazione additiva per le configurazioni intere. I motori locali, per esempio, recentemente ha prodotto la prima automobile elettrica 3D-printed del mondo, mentre Audi dice che tutte parti metalliche spiegate in un modello di scala recentemente prodotto di un tipo automatico C del sindacato della freccia d'argento sono state fatte facendo uso di fabbricazione additiva. La società è una di molti con lo scopo finale di applicazione della produzione delle stampanti del metallo 3D in serie.

Questo esame esamina i progetti in corso di vari OEM nella loro ricerca per maggior integrazione dei processi di fabbricazione additivi, compreso il potenziale per produzione della corrente principale.

BMW produce le ruote della pompa idraulica

Ruote di alluminio della pompa idraulica, BMW

BMW sta facendo i powertrains con le ruote della pompa idraulica 3D-printed

L'OEM tedesco dice che ora ha fabbricato il suo 500th powertrain misura con una ruota della pompa idraulica 3D-printed per le sue automobili di automobili da corsa di DTM e del cliente di Z4 GT3. La componente di un pezzo di precisione, che è conforme agli alti sforzi, è fatta da una lega di alluminio facendo uso della tecnologia dello SLM (laser selettivo che si fonde). Secondo BMW, la stampa 3D come metodo di produzione è risultato essere ideale per questi prodotti del piccolo-lotto. In primo luogo, tiene conto l'inclusione dei perfezionamenti di progettazione nella ruota sei-a lame della pompa centrifuga, che richiederebbe altrimenti lo sforzo molto maggior con i metodi di produzione alternativi. Facendo uso dello SLM, tuttavia, è possibile raggiungere l'aerodinamica ideale richiesta della componente per la serie della corsa di DTM. Un beneficio ulteriore è che non ci sono strumenti o muffe complessi necessari per produzione.

Udo Haenle, testa di strategia di produzione, di integrazione tecnica e di Plant pilota a BMW, dice: «Le componenti fatte con fabbricazione additiva ci danno molta libertà nel processo di produzione. Vediamo il potenziale principale per la sua produzione futura dell'applicazione in serie come pure per le nuove offerte del cliente, quale il rifornimento personale delle parti o dei pezzi di ricambio del veicolo.

«All'ufficio della tecnologia di BMW Group a Mountain View, U.S.A., ora anche stiamo conducendo una prima esecuzione dei test con la nuova CLIP – produzione liquida continua dell'interfaccia – la tecnologia,» aggiunge.

La CLIP è una tecnologia dell'innovazione che coltiva le parti invece di stampa loro per mettere a strati dallo strato. Funziona proiettando la luce attraverso una finestra permeabile all'ossigeno in un bacino idrico di resina UV-curabile. La piattaforma di configurazione solleva continuamente mentre l'oggetto si sviluppa, che è detto per rendergli i metodi di fabbricazione additivi considerevolmente più veloce alternativi.

Lamborghini stampa le parti di uso finale

Condotto del motore di aspirazione dell'aria, Lamborghini

Lamborghini sta usando la stampa 3D per i condotti del motore di aero-aspirazione

Alle sue sedi in Sant'Agata Bolognese, l'Italia, Lamborghini usa la tecnologia 3D-printing di Stratasys FDM (deposito fuso che modella) durante l'intero ciclo di vita delle sue parti, dalle applicazioni rapide di modello alla fabbricazione digitale diretta delle componenti di uso finale. Effettivamente, lo spiegamento di Lamborghini della tecnologia per stampare le parti veicolo-pronte è esemplificato all'interno del Blancpain Trofeo eccellente, una serie di corsa internazionale importante organizzata dalla società. «Usiamo la tecnologia di Stratasys per produrre le parti FDM-stampate di uso finale perché, abbastanza semplicemente, soddisfa tutte le richieste esigenti,» spieghiamo Fabio Serrazanetti dell'ufficio tecnico della carrozzeria di Lamborghini. «La capacità per produrre molto rapidamente le componenti altamente durevoli all'interno di una portata apparentemente illimitata di progettazione offre un vantaggio senza precedenti. Usiamo i nostri sistemi di produzione di Fortus 3D a tipicamente – ma non esclusivamente – per produrre le parti estetiche ad alto rendimento, compreso i profili ed i comportamenti dell'aria.»

Stratasys inoltre ha contribuito ad accelerare le applicazioni rapide del modello di Lamborghini riducendo i costi e migliorando le efficienze di flusso di lavoro. La macchina più recente da arrivare è uno Stratasys Fortus 400mc con una grande busta di configurazione. Qui, una matrice delle parti esteriori differenti è prodotta – dai paraurti della sezione, dalle griglie, dalle strutture estetiche e dalle varie componenti del vano motore – ad una serie di parti interne quali i pannelli della porta, le coperture di sedile ed i volanti, con i trasportatori ed i riscaldatori a aria.

Ford sviluppa i collettori di aspirazione

Il motore di EcoBoost di 3,5 litri utilizzato in Chip Ganassi Racing con le caratteristiche 3D dell'automobile di Felix Sabates Daytona Prototype ha stampato le parti quale il collettore di aspirazione (vedi l'immagine superiore). «le stampanti 3D completamente hanno cambiato il processo di sviluppo per le nostre macchine da corsa del prototipo di Daytona,» dice Victor Martinez, ingegnere del motore della corsa di EcoBoost. «Il processo ha avanzato negli ultimi anni a tale velocità del fulmine che nel giro di poche ore possiamo creare le parti reali e utilizzabili.»

Ford in primo luogo ha cominciato esplorare la stampa 3D le decadi fa, acquistando la terza stampante 3D mai ha fatto, nel 1988. Inizialmente, la società ha usato le parti 3D-printed per i bottoni, i commutatori e le manopole del prototipo. Mentre la tecnologia è migliorato, la qualità delle parti 3D-printed è diventato notevolmente precisa e le parti stesse sono diventato sempre più utilizzabili. Infatti, così liscio e preciso fa trasformarsi nel processo di finitura che le parti 3D-printed ora misura ai veicoli del prototipo costruiti per prova della durevolezza e sull'automobile da corsa di Ford che ha vinto il cinquantatreesimo funzionamento delle 24 ore faticose di Daytona il gennaio scorso.

Naturalmente, nel mondo competitivo di corsa di resistenza, la spinta per l'affidabilità e fermate e, nel laboratorio rapido del prototipo di Ford, aumentati di cavalli vapore mai non fa devono: «Abbiamo la capacità di progettare un'assolutamente nuova parte e, una settimana dopo, abbia quella parte a disposizione,» dice Martinez. «Questo lascia gli ingegneri che sviluppano le nostre automobili – sia per la strada che la pista – passano più tempo che prova, di sintonia e raffinante.»

I motori locali fa un'automobile elettrica

I motori locali dice che ha creato la prima automobile elettrica 3D-printed del mondo. La nuotata di LM3D, che sarà a disposizione per ordinare la prossima primavera, costerà $53.000. Grazie alla flessibilità di stampa 3D, forme uniche del corpo possono essere accomodati ed in modo dagli ordini dell'automobile potrebbero in teoria comprendere le progettazioni individualmente adattate. La fabbricazione e la consegna dei veicoli è preveduta all'inizio del 2017.

Nuotata di LM3D, motori locali

I motori locali si è applicato 3D la stampa ad un intero veicolo, la nuotata di LM3D, che accederà al mercato nel 2016

«Stiamo usando il potere di DDM [fabbricazione digitale diretta] di creare i nuovi veicoli ad un passo ineguagliabile nell'industria automobilistica e siamo entusiasmati per cominciare a richiedere ad ordini sulle automobili 3D-printed questo anno,» dice il CEO Jay Rogers. Piani locali dei motori per liberare parecchi nuovi modelli in serie di LM3D in tutto 2016 mentre perseguendo le certificazioni federali di prova e della strada principale di arresto. La società inoltre spera di lavorare con i partner compreso IBM e Siemens sullo sviluppo di un'autonomia delle tecnologie del monitoraggio e della connettività che contribuiranno a rendere l'azionamento più sicuro e più efficiente. Tutte le automobili in serie di LM3D saranno costruite ad una nuova micro-fabbrica locale dei motori a Knoxville, Tennessee.

Audi ricrea la freccia d'argento

Audi Toolmaking ha prodotto un modello del tipo automatico storico C del sindacato dell'automobile sportiva di grand prix a partire dall'anno 1936 e la società ora sta esaminando ulteriori applicazioni possibili delle stampanti del metallo 3D per la produzione delle componenti complesse. Allo stesso tempo, Audi sta creando le sinergie importanti con toolmaking in altre parti di Volkswagen Group.

«Stiamo facendo avanzare con le nuove tecnologie di fabbricazione ad Audi Toolmaking ed a Volkswagen Group,» conferma membro di consiglio d'amministrazione di Audi, di Hubert Waltl per produzione e testa di toolmaking a Volkswagen Group. «Insieme ai partner stiamo esplorando costantemente le frontiere dei nuovi processi. Uno dei nostri scopi è di applicare la produzione delle stampanti del metallo 3D in serie.»

Freccia d'argento, Audi

Parti di metallo di Audi 3D-printed per ricreare una freccia d'argento

Audi Toolmaking ha usato la stampa 3D per produrre tutte le parti metalliche della freccia d'argento Auto Union Typ di modello C su una scala di 1: 2. a questo fine, il laser selettivo che sinterizza (SLS) della polvere metallica con una granulometria di 15 - 40 millesimi di un millimetro è stato spiegato. Audi Toolmaking attualmente sta usando la stampa 3D per produrre le componenti da alluminio e dall'acciaio. Attualmente, questo processo può essere usato per fare le forme e gli oggetti con una lunghezza di 240mm e un'altezza di fino a 200mm. La società dice che le componenti stampate raggiungono un più ad alta densità di un fatte dalla pressofusione o dalla formazione calda.