Как недавно продемонстрировал бренд Volkswagen, объявивший о намерении ежегодно печатать 100 тысяч автозапчастей, аддитивное производство скоро сильно преобразует автомобильный сектор, если действительно получится интегрировать 3D-печатные детали в свой будущий кабриолет T-Roc. Тем временем технология продолжает оказывать влияние на сегмент специализированных автомобилей – от болидов до машин класса люкс. Последняя новинка – это уникальная в своем роде коробка передач, напечатанная на 3D-принтере для суперкара Rodin-FZero. Разработанный с нуля основателем Rodin Cars Дэвидом Дикером автомобиль оснащен двигателем V10-Rodin, который доступен в двух версиях: атмосферный и с турбонаддувом.

Интеграция аддитивно изготовленных компонентов в производство специализированных машин является еще одной важной вехой на пути к масштабному использованию данного метода.

Особенности разработки

Новозеландский производитель автомобилей Rodin Cars специализируется на создании индивидуальных одноместных машин с открытыми колесами, которые должны быть еще быстрее, чем болиды Формулы-1. Для своего гиперкара Rodin FZero компания разработала восьмиступенчатую секвентальную коробку передач с гидравлическим дифференциалом. Из-за уникального дизайна корпус мог быть изготовлен только с помощью 3D-печати.

Коробка передач Rodin Cars, разработанная на заказ, выпущена специально для экспериментального производства с использованием современной технологии 3D-печати металлом. Как правило, корпус отливается из магния или обрабатывается на станке с ЧПУ из заготовки. Как хорошо знают эксперты трехмерной печати, аддитивное производство (AП) способно выпускать образцы лучше, чем традиционные методы. Кроме того, в 3D-печатную деталь реально интегрировать оптимизированные формы, которые просто невозможны при литье или механической обработке. В случае с коробкой передач FZero классические технологии изготовления привели бы к тому, что узел мог стать слишком тяжелым или не пригодным для работы в экстремальных условиях высокоскоростных трасс.

Фото: Rodin Cars

 

Rodin обратились к своему партнеру по проектированию - британской инженерной фирме Ricardo. В течение полутора лет они разработали восьмиступенчатую коробку передач, состоящую из сложных внутренних каналов, а также тонкостенных несущих и опорных конструкций, изготовить которую можно было с помощью 3Д-печати. Чтобы воплотить дизайн  в реальность, команда обратилась в центр прикладных инноваций 3D Systems (AIG) в Литтлтоне, штат Колорадо, и Левене, Бельгия.

Лидер 3Д-индустрии дополнительно оптимизировал дизайн корпуса для 3D печати и наладил небольшое производство с возможностью увеличения и совершенствования рабочего процесса, поскольку для гонщиков «быть первым – это единственное, что имеет значение».

При весе 68 килограммов КПП включала стенки толщиной всего 2 мм. Чтобы изготовить достаточно крупный корпус с необходимой детализацией, деталь была напечатана из титанового порошка Grade 23 на оборудовании DMP Factory 500 компании 3D Systems в Левене. Металлический 3D-принтер имеет область печати размером 500 мм х 500 мм х 500 мм и низкое содержание O2, в камере, что позволяет выпускать детали с высоким качеством поверхности и заданными свойствами материала.

Фото: Rodin Cars

 

После того, как коробка передач, напечатанная на 3D-принтере DMP Factory 500 компании 3D Systems, была протестирована, Rodin Cars разместили на своей производственной площадке в Новой Зеландии собственное оборудование серии DMP 500. Производитель персонализированных автомобилей станет использовать машину для 3D-печати коробки передач для FZero, а также иных деталей на заказ для будущих авто. 3D Systems стали партнером для Rodin, поскольку фирма уже интенсивно использует:

•    селективное лазерное спекание – для производства конечных деталей;

•    стереолитографию – для "выращивания" приспособления для компонентов из углеродного волокна.

3D-печать позволяет проектировать и создавать структуры, которые недостижимы с использованием традиционных методов производства. У коробки передач Rodin FZERO были конкретные критерии, которым элемент должен соответствовать с точки зрения массы, габаритов, надежности и долговечности. Из-за размера и уровня качества, необходимых для такого крупного компонента, его можно было распечатать только на машине 3D Systems DMP Factory 500. Находясь на передовой автоспорта, производитель гоночных болидов хотел сотрудничать лишь с компаниями, которые также являются ведущими, чтобы бренд смог сохранить свое преимуществ. Rodin Cars не сумел найти другого поставщика оборудования AП, который предложил бы аналогичное решение с соблюдением определенных параметров качества печати, объемов и скорости производства, предоставления испытательных мощностей и с непрерывной технологической поддержкой.

3D-печать от 3D Systems зарекомендовала себя как идеальный инструмент для рынка специализированных транспортных средств, который требует высокопроизводительных деталей в небольших количествах. AП – единственная технология, способная изготавливать одноразовые сложные компоненты экономически эффективным способом по сравнению с другими методами. По этой причине авторитетные гоночные и люксовые фирмы, такие как Alfa Romeo и McLaren, а также стартапы, подобные Czinger, чья концепция гиперкара в значительной степени зависит от возможностей 3D-печати, активно внедряют аддитивное производство.

 

Оборудование в статье

3D принтер DMP Factory 500 металл

Посмотреть оборудование в каталоге »