Bagaimana Cetak 3D Merevolusi Industri Otomotif

Perkembangan yang luar biasa dalam teknologi manufaktur aditif selama beberapa dekade terakhir telah mengubah cara potensial produk dirancang, dikembangkan, diproduksi, dibuat, dan didistribusikan. Sektor otomotif sangat progresif dalam bereksperimen dengan cetak 3D dan kemajuan ini telah membuka pintu baru dalam berbagai aspek. Artikel ini meninjau perkembangan saat ini dan menggaris bawah bagaimana cetak 3D dapat mengubah segmen otomotif.

Di bidang mana cetak 3D sangat baik

Alih dari proses produksi konvensional ke teknologi cetak 3D telah merevolusi perusahaan dari berbagai industri dalam meningkatkan aspek teknis dan bisnis dari bagian dan produk namun ada dua bidang utama di mana AM akan memiliki pengaruh terbesar terkait sektor otomotif.

Inovasi Produk

Manufaktur Aditif dapat menghasilkan komponen dengan kurang keterbatasan desain yang sulit diproduksi menggunakan proses manufaktur tradisional. Fleksibilitas desain ini membuka jalan untuk inovasi dengan membuatnya mungkin untuk menambahkan fungsi yang ditingkatkan seperti kabel listrik terintegrasi (melalui struktur berongga), bobot yang lebih rendah (melalui struktur jaring), dan geometri kompleks yang tidak mungkin melalui proses tradisional. Selain itu, teknologi AM baru semakin mampu menghasilkan bagian cetak multi-material dengan properti individu 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. EDAG’s Light Cocoon adalah contoh klasik bagaimana AM dapat membuka pintu baru dalam hal inovasi.

Rantai Pasok

AM mengurangi waktu delivery secara keseluruhan dengan menghilangkan kebutuhan akan alat baru dan langsung memproduksi bagian akhir. Selain itu, karena AM secara umum hanya menggunakan material yang diperlukan untuk menghasilkan komponen, menggunakannya dapat secara drastis mengurangi sisa dan menekan penggunaan material. Selain itu, komponen ringan yang diproduksi AM dapat menurunkan biaya penanganan, sementara produksi on-demand dan on-location dapat menurunkan biaya inventori, menyediakan rantai pasok yang fleksibel. Akhirnya, AM dapat mendukung produksi terdesentralisasi pada volume rendah hingga menengah termasuk pengurangan biaya dan kemampuan yang ditingkatkan untuk memproduksi produk lebih dekat dengan pelanggan, mengurangi kompleksitas rantai pasok.

Tahap produk di mana AM dapat diterapkan

Dengan keuntungan uniknya, AM mampu menggantikan beberapa proses yang secara konvensional digunakan dalam produksi otomotif. Di sini adalah empat perubahan signifikan yang AM dapat bawa ke industri otomotif.

Proses Prototipe

Prototipe biasanya memakan waktu dan akhirnya menjadi mahal saat produk melewati lebih banyak iterasi. Prototipe cepat (cetak 3D) memungkinkan perusahaan untuk mengubah ide kasar menjadi validasi konsep yang meyakinkan. Konsep ini kemudian dapat melanjutkan ke prototipe yang sangat akurat yang 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 cetak 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 (bagian cadangan)

Dengan bantuan CAD, desain untuk hampir semua bagian dapat disimpan sebagai salinan digital di hard drive komputer, menghilangkan kebutuhan untuk memelihara inventori. Dengan penggunaan cetak 3D, bagian cadangan yang mungkin dapat diproduksi on-demand. Aksesibilitas teknologi akan mendorong pemasok untuk membuka ruang baru untuk menyediakan pasokan mudah dari komponen dan bagian cadangan yang dicetak 3D. Bahkan bagian yang tidak lagi ada dapat mungkin dibuat ulang sesuai permintaan, berdasarkan rekayasa terbalik pada pemindaian digital dari bagian yang ada. Desain lama mungkin menemukan kehidupan baru dan di sisi lain, bagian cadangan mobil klasik dapat direproduksi dengan mudah.

Kustomisasi

Kustomisasi sangat mahal dan memakan waktu dengan proses manufaktur konvensional. Cetak 3D ideal untuk memproduksi bagian kustom dengan biaya rendah, memberikan pemasok kemampuan baru dalam apa yang dapat mereka produksi dan tawarkan kepada pelanggan mereka. Untuk bengkel mobil kustom kecil – pencetakan bagian mobil 3D telah menyediakan cara untuk mendorong kualitas dan kreativitas pekerja mereka, memberikan banyak ruang untuk bereksperimen dan menyempurnakan desain kustom.

Produksi Seri (rangkaian berbagai bagian)

Cetak 3D dapat meningkatkan efisiensi pada tahap pembuatan bagian umum. Anda mungkin memiliki rangkaian lima atau enam bagian otomotif yang sekarang dapat digabungkan menjadi satu bagian cetak. Anda menghemat waktu dan biaya rangkaian bahkan jika bagian individu mungkin lebih mahal. Dengan menggabungkan bagian, proses cetak 3D juga dapat membantu menurunkan bobot dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Ini akan lebih masuk akal dari segi produktif untuk memasukkan cetak 3D lebih lanjut ke dalam pembuatan bagian umum.

Teknologi dan material apa yang cocok

Dari hiasan plastik hingga komponen mesin logam, AM telah membuktikan dirinya dan masih banyak yang dapat ditawarkan dalam hal proses teknologi dan material yang dapat digunakan. Tabel ini memberikan gambaran singkat tentang opsi populer.

Contoh penggunaan industri saat ini

Banyak OEM mobil telah mulai bekerja dengan AM, menyadari kemampuan dan efisiensinya, di sini adalah 2 contoh tersebut

Ban Uptis 3D dari Michelin

Produsen ban Prancis, Michelin, memperkenalkan prototipe ban pertamanya yang didukung oleh teknologi manufaktur aditif pada tahun 2019. Disebut Uptis (Unique Puncture-proof Tire System), ban-ban ini dirancang untuk tanpa udara guna mengurangi risiko ban kempes dan kegagalan kehilangan udara lainnya yang timbul dari lubang atau bahaya jalan. Desain ini hanya mungkin karena AM. Jika berhasil, kami dapat mengharapkan Uptis untuk melengkapi beberapa mobil pada tahun 2024. Akhirnya, ban anti lubang ini juga dapat mengurangi pemborosan untuk mendorong mobilitas berkelanjutan (salah satu tujuan visi mobilitas masa depan perusahaan).

Porsche dan piston mesin 3D pertama

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

Kesimpulan

Mengingat rentang kemampuan yang dibuka oleh AM, pemimpin perusahaan otomotif harus mempertimbangkan untuk memanfaatkan teknologi AM untuk tetap unggul dalam persaingan. Sementara teknik manufaktur tradisional sudah kuat dan akan terus memegang posisi kuat di industri otomotif, manufaktur aditif sedang membuat inroads.

Xometry bekerja dengan produsen otomotif teratas seperti BMW, pemasok Tingkat 1 dan 2, dan 44% dari perusahaan mobil dan bagian Fortune 500 untuk menyederhanakan rantai pasok dan menskalakan kapasitas manufaktur mereka secara dinamis. Periksa layanan cetak 3D kami!