Aplikasi 3D Printing Di Industri Otomotif

Perkembangan luar biasa dalam teknologi manufaktur aditif selama beberapa dekade terakhir telah mengubah cara potensial di mana produk dirancang, dikembangkan, diproduksi, dibuat, dan didistribusikan. Sektor otomotif telah sangat progresif dalam bereksperimen dengan pencetakan 3D dan kemajuan ini telah membuka pintu baru dalam berbagai aspek. Artikel ini mengulas perkembangan terkini dan menguraikan bagaimana pencetakan 3D dapat membentuk kembali segmen otomotif.

Dalam bidang apa pencetakan 3D sangat bagus

Pergeseran dari proses produksi konvensional ke teknologi pencetakan 3D telah merevolusi perusahaan dari berbagai industri dalam meningkatkan aspek teknis dan bisnis suku cadang dan produk tetapi ada dua bidang utama di mana AM akan memiliki pengaruh terbesar yang berkaitan dengan sektor otomotif.

Inovasi produk

Manufaktur Aditif dapat memproduksi komponen dengan batasan desain yang lebih sedikit yang sulit diproduksi menggunakan proses manufaktur tradisional. Fleksibilitas desain ini membuka jalan bagi inovasi dengan memungkinkan penambahan fungsionalitas yang ditingkatkan seperti kabel listrik terintegrasi (melalui struktur berongga), bobot yang lebih rendah (melalui struktur kisi), dan geometri kompleks yang tidak mungkin dilakukan melalui proses tradisional. Selain itu, teknologi AM baru semakin mampu menghasilkan komponen cetakan multi material dengan sifat individual seperti konduktivitas listrik dan kekuatan variabel. Proses AM ini memainkan peran penting dalam menciptakan kendaraan masa depan yang lebih aman, lebih ringan, lebih cepat, dan lebih efisien. Light Cocoon EDAG adalah contoh klasik tentang bagaimana AM berpotensi membuka pintu baru dalam hal inovasi.

Rantai pasokan

AM mengurangi waktu tunggu keseluruhan dengan menghilangkan kebutuhan akan perkakas baru dan langsung memproduksi suku cadang akhir. Selain itu, karena AM umumnya hanya menggunakan bahan yang diperlukan untuk memproduksi komponen, menggunakannya dapat secara drastis mengurangi skrap dan menurunkan penggunaan bahan. Selain itu, komponen ringan yang diproduksi AM dapat menurunkan biaya penanganan, sementara produksi sesuai permintaan dan di lokasi dapat menurunkan biaya inventaris, menyediakan rantai pasokan yang fleksibel. Akhirnya, AM dapat mendukung produksi terdesentralisasi pada volume rendah hingga menengah termasuk pengurangan biaya dan peningkatan kemampuan untuk memproduksi produk lebih dekat ke pelanggan, mengurangi kompleksitas rantai pasokan.

Tahap produk di mana AM dapat diterapkan

Dengan keunggulan uniknya, AM mampu menggantikan beberapa proses yang biasa digunakan dalam produksi otomotif. Berikut adalah empat perubahan signifikan yang dapat dibawa AM ke industri otomotif.

Prototipe proses

Pembuatan prototipe biasanya memakan waktu dan akhirnya menjadi mahal karena suatu produk melewati lebih banyak iterasi. Pembuatan prototipe cepat (pencetakan 3D) memungkinkan perusahaan mengubah ide kasar menjadi validasi konsep yang meyakinkan. Konsep-konsep ini selanjutnya dapat melanjutkan ke prototipe yang sangat akurat yang sangat cocok dengan hasil akhir dan pada akhirnya memandu produk melalui serangkaian iterasi dan tahap validasi menuju produksi massal. Dalam industri otomotif, validasi cepat ini sangat penting. Dengan pencetakan 3D, prototipe yang sangat meyakinkan dan representatif dapat dibuat dalam beberapa hari, dengan biaya yang jauh lebih rendah dan memperpendek jarak antara ide dan produk akhir, memperkuat alur kerja pengembangan produk secara keseluruhan.

Perbaikan dan dukungan (suku cadang)

Dengan bantuan CAD, desain untuk semua bagian secara harfiah dapat disimpan sebagai salinan digital dalam hard drive komputer, menghilangkan kebutuhan untuk memelihara inventaris. Dengan penggunaan 3D printing, suku cadang berpotensi dapat diproduksi sesuai permintaan. Aksesibilitas teknologi akan mendorong pemasok untuk membuka ruang baru untuk menyediakan pasokan komponen dan suku cadang cetak 3D yang mudah. Bahkan suku cadang yang sudah tidak ada lagi berpotensi dibuat ulang sesuai kebutuhan, pada rekayasa balik berdasarkan pemindaian digital suku cadang yang ada. Desain lama mungkin menemukan diri mereka dengan masa pakai baru dan di sisi lain, suku cadang mobil klasik dapat direproduksi dengan mudah.

Kustomisasi asi

Menyesuaikan sangat mahal dan memakan waktu dengan proses manufaktur konvensional. Pencetakan 3D sangat ideal untuk memproduksi suku cadang yang disesuaikan dengan biaya rendah, memberikan kemampuan baru kepada produsen dalam hal apa yang dapat mereka produksi dan tawarkan kepada pelanggan mereka. Untuk toko mobil kustom yang lebih kecil – suku cadang mobil pencetakan 3D telah menyediakan cara untuk mendorong kualitas dan kreativitas pekerjaan mereka, memberikan banyak ruang untuk eksperimen dan desain kustom yang sempurna.

Manufaktur serial (rakitan berbagai suku cadang)

Pencetakan 3D dapat meningkatkan efisiensi pada tahap pembuatan suku cadang umum. Anda mungkin memiliki perakitan lima atau enam suku cadang otomotif yang sekarang dapat digabungkan dalam satu bagian tercetak. Anda menghemat waktu dan biaya perakitan meskipun bagian individual mungkin lebih mahal. Dengan menggabungkan suku cadang, proses pencetakan 3D juga dapat membantu mengurangi bobot dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Akan lebih masuk akal dari sudut pandang produktif untuk memasukkan pencetakan 3D lebih jauh ke dalam pembuatan suku cadang umum.

Teknologi dan bahan apa yang cocok

Mulai dari trim plastik hingga komponen mesin logam, AM telah membuktikan dirinya dan menawarkan lebih banyak hal dalam hal proses teknologi dan bahan yang dapat digunakan. Tabel ini memberikan ikhtisar singkat tentang opsi populer.

Contoh penggunaan industri saat ini

Banyak OEM Otomotif sudah mulai bekerja dengan AM, menyadari kemampuan dan efisiensinya, berikut adalah 2 contohnya

Ban Uptis yang dicetak 3D oleh Michelin

Pabrikan ban Prancis, Michelin, memperkenalkan ban prototipe pertamanya yang didukung oleh teknologi manufaktur aditif pada tahun 2019. Disebut Uptis (Unique Puncture-proof Tire System), ban ini telah dirancang agar tidak berudara untuk mengurangi risiko ban kempes dan lainnya. kegagalan kehilangan udara yang diakibatkan oleh tusukan atau bahaya di jalan. Desain hanya mungkin karena AM. Jika berhasil, kami dapat mengharapkan Uptis untuk melengkapi beberapa mobil pada tahun 2024. Terakhir, ban anti bocor ini juga dapat mengurangi limbah untuk mendorong mobilitas yang berkelanjutan (salah satu tujuan visi mobilitas masa depan perusahaan).

Porsche dan piston mesin cetak 3D pertama

Raksasa otomotif Porsche 3D mencetak piston mesin untuk pertama kalinya. Komponen aditif yang diproduksi dirancang untuk mesin performa tinggi Porsche 911 GT2. Pencetakan 3D memungkinkan pengoptimalan piston, dan sebagai hasilnya, membuat elemen mesin penting ini 10% lebih ringan daripada yang diproduksi secara tradisional. Porsche menggunakan paduan aluminium khusus untuk piston untuk mendapatkan sifat terbaik untuk aplikasi khusus ini.

Kesimpulan

Mempertimbangkan berbagai kemampuan yang dibuka oleh AM, para pemimpin perusahaan otomotif harus mempertimbangkan untuk memanfaatkan teknologi AM untuk tetap menjadi yang terdepan dalam persaingan. Sementara teknik manufaktur tradisional mengakar kuat dan akan terus memegang posisi kuat di industri otomotif, manufaktur aditif membuat terobosan.

Xometry bekerja dengan produsen otomotif terkemuka seperti BMW, pemasok Tier 1 dan 2, dan 44% dari perusahaan kendaraan bermotor dan suku cadang Fortune 500 untuk menyederhanakan rantai pasokan mereka dan meningkatkan kapasitas produksi mereka secara dinamis. Lihat layanan pencetakan 3D kami!