Автомобиль Blade, напечатынный на 3D-принтере

Представлен суперкар с кузовом, изготовленным с помощью 3D-принтера

Компания Divergent Microfactories (DM) показала прототип мощного и легкого автомобиля, предназначенного для выпуска в небольших объемах на низкозатратных производствах по всему миру. Идея калифорнийского стратапа перекликается с другой новинкой отрасли — напечатанным на 3D-принетере автомобиле американской компании Local Motors, что подчеркивает потенциал новых производственных технологий для небольших гибких производств, бросающих вызов экономике крупных автомобильных заводов, пишет Financial Times.

Автомобиль DM, который называется Blade, построен на шасси, которое на 90% легче, чем у автомобилей традиционных конструкций. Двухместный автомобиль с тандемной посадкой и гильотинными дверями весит 635 кг, с мотором 700 л. с. он может разгоняться до 60 миль/ч (96,6 км/ч) примерно за 2 с. Компания собирается в течение ближайших 1,5 лет построить завод, чтобы отработать методику для производства автомобиля, а затем продавать технологию его изготовления предпринимателям, способным привлечь $10 млн на создание собственных производств для изготовления автомобиля, говорит основатель и гендиректор компании Кевин Цингер.

DM, как Local Motors, делает ставку на 3D-печать, чтобы избежать высоких затрат на штамповочное оборудование для изготовления шасси автомобиля. Технология, известная также как «послойное наращивание», заключается в наложении слоев материала, в данном случае, алюминия, для образования детали.

Blade базируется на пространственном каркасе из полых алюминиевых узлов — структурных соединителей, изготовленных методом 3D-печати, которые скрепляются между собой стержнями из карбона. Конструкция формирует легкий и упругий корпус, который быстро собирается в любом помещении без использования специальных инструментов. Компании, получившие лицензию на технологию, могут закупать большинство других компонентов у местных поставщиков, и, используя модульную конструкцию, создавать свои транспортные средства, говорит Цингер.

В начале года Local Motors представила прототип собственного автомобиля, целиком изготовленного методом 3D-печати, включая шасси и внешнюю оболочку. Автомобиль также предназначен для сборки на локальных предприятиях, использующих компоненты от различных поставщиков. Стоимость создания локального производства может быть $10-20 млн, считает директор по стратегии Local Motors Джастин Фишкин. Завод в Ноксвилл, штат Теннесси, который строится для производства «напечатанной машины», рассчитан на выход на безубыточность при производстве 2400 автомобилей в год, говорит он.

Первый в мире автомобиль сейчас печатается на 3D-принтере

Мини-фабрики, использующие 3D-печать среди других методов производства, начали привлекать внимание предпринимателей благодаря быстрому снижению затрат на оборудование. Большим преимуществом является них низкая капиталоемкость, говорит эксперт по производству PA Consulting Тим Лоуренс. «Создание производственных и сборочных линий, специальный инструмент требует огромных сумм инвестиций. 3D-печать — дополнительная технология, вам не надо выжиматься на инструменты, так что вы не сильно нуждаясь в капитальном оборудовании,» говорит он.

Послойное наращивание широко используется в аэрокосмической отрасли и на некоторыми изготовителями машин Formula 1. Но технология слишком медленная, чтобы привиться в массовой автоиндустрии, где ее использование пока ограничивается этапами подготовки к производству. Автопроизводители используют 3D-печать для создания образцов пластиковых компонентов, вроде внутренних ручек дверей, решеток динамиков и вентиляционных отверстий, а также для различных металлических деталей. Некоторые автомобили с небольшими объемами выпуска оснащены компонентами полученными методами 3D-печати, например у шведского гиперкара Koenigsegg таким методом изготовлены турбины мотора.

Но использование технологии в массовом производстве рассматривается как отдаленная перспектива. Для заводов, производящих несколько сотен тысяч автомобилей в год, обычные методы производства автомобилей быстрее и более экономически эффективные.

Цингер, соучредитель компании-производителя электромобилей Coda Automotive, обанкротившейся в 2013 г., говорит, что опыт подтолкнул его к поискам новых и более гибких форм производства, после того как высокая стоимость оснастки для машин Coda привела к тому, что они не смогли реагировать на достаточно быстро меняющиеся обстоятельства. Послойное наращивание также создает большее разнообразие и возможности для индивидуализации для потребителей без увеличения стоимости изготовления для производителя, что может существенно изменить рынок запасных частей.

Автомобили, напечатанные на принтере

24 сентября 2019

О 3D-принтерах сегодня слышали даже те, кто бесконечно далек от IT-индустрии, но для гиков эти устройства уже стали обыденностью, поскольку “первая волна” массового распространения 3D-принтеров произошла еще в 2014-2015 годах. Да, какое-то время эта технология была доступна лишь в B2B-сегменте и на государственных предприятиях, но уже в 2016 рынок наводнили модели стоимостью менее 1000$, что позволило обычным людям реализовать многие (зачастую довольно сумасшедшие) идеи, копившиеся в их головах с момента появления первых новостей о 3D-принтерах. В результате, к сегодняшнему дню в Интернете можно без проблем скачать адаптированную для печати модельку, а в новостных сводках то и дело проскакивают известия о различных достижениях в печати вещей, которые еще недавно можно было купить только в магазине. Сегодня речь пойдет о “напечатанных” автомобилях, до сих кажущихся чем-то фантастическим, хотя на самом деле, печатать машины стали еще с момента появления первых потребительских 3D-принтеров — то есть, 4-5 лет назад.

С другой стороны, еще в конце нулевых нельзя было и мечтать о возможности печати полноценных транспортных средств, не отличающихся от своих привычных собратьев и 2019 стал переломным годом в этом вопросе: к примеру, начало сентября ознаменовалось новостью о первом самоуправляемом автобусе, созданном, в основном, при помощи 3D-принтера.

Olli

Проект стартовал в 2016, когда малоизвестная компания Local Motors совместно с компьютерным гигантом IBM выпустила небольшой самоуправляемый автобус Olli. В отличие от оригинала, обновленная модель была произведена, по большей части, на 3D-принтере, технические характеристики улучшились, неизменными остались только ИИ-наработки IBM, обеспечивающие реализацию автопилота 4 уровня.

Мини-автобус может проехать на одном заряде до 160 км, вмещает 12 человек и развивает скорость до 40 км/ч. Конечно, Olli не является общественном транспортом в обычном понимании этого слова, но зато уже сейчас он может служить в качестве шаттла для перевозки пассажиров по территории парков отдыха, военных баз, университетских кампусов, студгородков, аэропортов, и прочих закрытых зон с низким скоростным режимом.

Lamborghini Aventador

В июле этого года много шума наделала необычная история: американский ученый Стерлинг Бакус вместе со своим 11-летним сыном завершили работу над полноразмерной копией суперкара Lamborghini Aventador. Все производство и сборка проходили в обычном гараже, а оборудование было куплено на eBay. Если конкретнее, первым делом Бакусы приобрели три принтера CR-10S, CR105S и QIDI Xpro, после чего скачали все необходимые модели из Интернета. Первые 2 принтера использовались для печати пластиковых деталей, последний – для создания частей из более прочных материалов, недостающие детали были также куплены на eBay.

Стоит отметить, что многие компоненты не потребовали значительных финансовых вложений – например, передние и задние фары выполнены из пластика ASA, ABS и PETG, который можно купить в любом магазине электроники. Рама автомобиля также обошлась относительно недорого, так как ее напечатали из обычной стали, что к тому же увеличило прочность и безопасность конструкции.

В общей сложности на проект ушло около 20 000 долларов, при этом настоящая Lamborghini Aventador стоит 300$ тысяч или 20 миллионов рублей. Весь процесс постройки занял полтора года.

Помимо фанатских напечатанных автомобилей, все распространено применение 3D-принтеров известными автоконцернами для восстановления культовых, но давно исчезнувших моделей, для которых уже практически не осталось комплектующих. Так, наиболее примечательны проекты по реставрации BMW 507 и Audi Type C.

Audi Type C

Audi Type C Replica является копией одноименного спорткара представленного в 1936 году. Работа над новым автомобилем стартовала в 2015 и стала дебютным проектом Audi на ниве 3D-печати. Таким образом автопроизводитель стремился продемонстрировать широкой публике впечатляющий потенциал печати металлических деталей.

Это стремление было продиктовано использованием SLS-принтера, позволившего напечатать абсолютно все металлические части автомобиля и затем вручную собрать их воедино.

BMW 507

В случае с BMW 507 все началось куда забавнее: эту машину обнаружили в заброшенном гараже на бывшем ранчо самого Элвиса Пресли, после чего фанаты певца и любители классических автомобилей стали упрашивать BMW восстановить 507-ю. В итоге работа заняла целых два года, поскольку с момента выпуска оригинальной BMW 507 в 1957 г. не осталось ни одной “живой” детали просто потому, что эта модель была произведена ограниченным тиражом в 252 штуки.

Но с помощью архивных CAD-моделей баварцам удалось напечатать все отсутствующие детали, среди которых были дверные ручки, оконные стекла и элементы интерьера. В 2016 родстер был полностью отреставрирован и в том же году BMW 507 показали на автомобильном фестивале в Пеббл-Бич.

В то же время, некоторые производители строят планы по серийному выпуску автомобилей с помощью 3D-печати. Причины данных намерений очевидны: во-первых, это ускорение и удешевление производства, а во-вторых, на принтере возможно достичь некоторых конструктивных преимуществ, не доступных при обычных технологиях автомобилестроения.

Toyota uBox

Одной из первых компаний, “обкатывающих” 3D-принтеры в серийном производстве стала японская Toyota, разработавшая концепт uBox. В его создании принимал участие Международный центр исследований в области автомобильных технологий Университета Клемсона (Южная Каролина). Главная особенность uBox заключается в том, что модульный интерьер и вся электронная начинка распечатаны на 3D-принтере (внешние детали и рама по-прежнему изготавливаются при помощи традиционных технологий.

По словам Toyota, главная идея этого автомобиля – наличие возможности максимальной кастомизации интерьера. Возможно, именно поэтому японцы позиционируют его, как “персонализируемую машину будущего для поколения Z”. Toyota уже заявила о планах по созданию специального онлайн ресурса для владельцев uBox, где они смогут делиться вариантами дизайна дверных накладок, приборной панели, вентиляционных отверстий и пр.

Это сделано для того, чтобы пользователи могли распечатать необходимый элемент у себя дома и самостоятельно установить его, не обращаясь к дилеру или СТО. Помимо прочего, uBox имеет абсолютно ровный пол в салоне, чтобы у владельца автомобиля была возможность располагать пассажирские сидения по своему усмотрению.

Bentley EXP 10 Speed 6

3D-печать не оставил без внимания даже такой люксовый производитель как Bentley. Глава компании Вольфганг Дюрхаймер пообещал, что концепт Bentley EXP 10 Speed 6 поступит в продажу до 2020. Практически все металлические элементы конструкции этого автомобиля будут напечатаны на 3D-принтере, но особое внимание инженеры уделяют решетке радиатора со сложным объемным рисунком вместо привычной для Bentley плоской радиаторной решетки.

The Blade

Этот автомобиль принято считать “первым в мире напечатанным суперкаром”. Корпус The Blade выполнен из углеволокна, а внутри него находится множество алюминиевых трубок – все это прикреплено к шасси автомобиля для снижения веса и увеличения безопасности. За разработку The Blade ответственна компания Divergent3D, одной из главных целей которой является продвижение инновационных технологий автопрома, делающих автомобили более легкими, а их производство – экономичнее.

EDAG Light Cocoon

EDAG Group – это один из крупнейших независимых разработчиков в автомобильной индустрии. Данная организация занимается упрощением и оптимизацией технологий производства автомобилей, и главная предназначение концепта Light Cocoon аналогична вышеупомянутому The Blade – а именно, доказать возможность создания более легких ТС, без увеличения расходов на производство и сборку компонентов.

Строение корпуса EDAG Light Cocoon похоже на лист: панели имеют пористую структуру для обеспечения низкого веса, а чтобы оставить безопасность автомобиля на прежнем уровне, корпусные панели пронизаны тонкими нитями прочной сверхлегкой ткани Jack Wolfskin. Помимо того, что пористая структура более удобна именно для 3D-печати, она позволяет осуществлять различные световые эффекты для демонстрации “скелетообразного” строения автомобиля.

Blade суперкар на 3D принтере

Blade суперкар на 3D принтере

3D печать не произвела ожидаемой производственной революции, но все равно продолжила развиваться, и вот с помощью этой технологии создают автомобиль – и не простой, а настоящий суперкар. Творение, названное Blade (лезвие) принадлежит компании Divergent Microfactories.

Blade суперкар на 3D принтере

Blade оснащен двигателем мощностью в 700 лошадиных сил, а в качестве топлива использует бензин или сжатый газ. Автомобиль весит 629 кг и разгоняется до 100 км за 2,5 секунды.

Divergent утверждают, что шасси Blade на 90% легче, чем у большинства автомобилей, благодаря «напечатанным» алюминиевым шарнирам, которые они называют Node (узел). Помимо этих «узлов», шасси Blade состоит углеродно-волоконных труб, также напечатанных на 3D принтере. Благодаря таким инновационным технологиям автомобиль и завесил всего 629 кг – менее половины снаряженной массы McLaren P1. Информация о максимальной скорости и безопасности езды на таком болиде не разглашалась.

Blade суперкар на 3D принтере

Но автомобиль, который мы сейчас видим, наносит на две трети меньше вреда окружающей среде, чем, скажем, электромобиль, с аккумулятором ёмкостью в 85 киловатт в час, так говорит глава компании. Вред окружающей среде удается уменьшить за счет исключения из процесса производства машины этапа заводской сборки.

Правда такого электромобиля будет всего несколько экземпляров и цена за него пока не была названа.

Какие запчасти для авто можно сделать на 3D-принтере

Автомобиль – это всегда затратно. Особенно когда речь заходит о ремонте или поиске запчастей. Если машина новая, нужная деталь легко найдется на авторазборке или в интернет-магазине. Но что делать, если автомобиль достаточно старый и запчастей на него почти не осталось? Либо деталь идет в комплекте с другими механизмами в составе узла и стоит бешеных денег? Во всех этих случаях стоит обратить свое внимание на технологию 3D-печати.

Как используется 3Д-печать автозапчастей?

Говоря о сферах использования 3D-печати автозапчастей , можно рассмотреть несколько интересных отраслей. Начнем по порядку, от крупногабаритных элементов до деталей попроще:

1. Элементы кузова для сборки нового силуэта авто. Такие проекты тоже есть. Их реализуют умельцы-одиночки или частные компании. Они печатают небольшие кусочки дверей, капота, крыльев и прочих деталей, которые потом склеивают воедино. Возможно, с увеличением размеров печатной площади принтера и появлением новых материалов мы увидим в будущем полностью напечатанный кузов без склеек.
2. Детали для тюнинга в автомобильных ателье. Разные обвесы, которые дают машине новый облик, сохраняя черты старого кузова. Также они могут влиять на аэродинамику авто.
3. Элементы интерьера. Это могут быть как взаимозаменяемые компоненты, так и детали, которые выдумал и напечатал сам хозяин авто. Такая печать будет интересна реставрационным мастерским, частным СТО или простым автомобилистам, которые хотят облагородить салон своего автомобиля.
4. Небольшие элементы из пластика, которые являются частью одного узла. Например, у машины стерлась пластиковая заглушка или шестерня в тормозном блоке. В сборе данный узел обойдется в 15 000 рублей. Магазин не станет разбирать весь блок, чтобы продать одну маленькую деталь. Тут и придет на помощь 3D-печать. Отличная идея для частной мастерской или СТО.
5. Заглушки для дисков. Это одна из самых востребованных деталей. Порой ее проще распечатать и покрасить, чем искать на разборке или заказывать в интернете. К тому же заглушку можно стилизовать по собственному вкусу. Неплохая товарная позиция для магазинов по продаже литья и шин, шиномонтажек, а также частных мастерских.
6. Фары. Новая оптика всегда выигрышно смотрится. Головной свет вовсе может изменить облик авто. Подобную услугу могут оказывать частные мастерские и профильные СТО. В данной статье мы покажем, как делают основу под фары. Ниже, в отдельном кейсе.
7. Бампер. Данную часть автомобиля можно смело назвать расходником. Бампер принимает на себя все удары, а также является самой окрашиваемой запчастью в СТО. Его проще напечатать на принтере, чем ждать с разборки или тем более покупать новый. Такую позицию в прайсе выгодно иметь мастерским, которые занимаются кузовным ремонтом.
8. Как отдельный вариант применения можно выделить область проектирования и инжиниринга, когда детали или узлы создают в заданном масштабе с помощью технологий 3D-печати.

Вообще, область 3D-печати для автомобиля ограничена только эксплуатационными характеристиками детали, а также фантазией автовладельца. Более подробные примеры печати смотрите ниже в статье.

Интересно! Передняя фара для BMW X5 обойдется автовладельцу в 22 000–23 000 рублей. Если в ней сломаются пластиковые заглушки, то придется покупать оптику в сборе, либо напечатать элемент на 3D-принтере. Такой ремонт обойдется в среднем в 30–40 раз дешевле, чем покупка новой фары.

Какие технологии 3D-печати для этого подойдут?

Разные принтеры предназначены для решения тех или иных задач. Рассмотрим на конкретных примерах:

1. Печать запчастей нужна для того, чтобы сделать какой-то грандиозный проект. Например, воссоздать кузов ретромобиля. Для этих целей лучше рассматривать принтеры с большой рабочей камерой для печати. Так как детали так или иначе будут проходить постобработку (грунтование, покраска), высокая точность не понадобится. Для этих целей подойдет технология FDM /FFF (метод спекание пластика слой за слоем). Конечные детали будут стоить недорого, да и овладеть подобным принтером сможет даже новичок. Более продвинутый уровень – SLS и SLM . Детали будут печататься под действием спекания металлизированного порошка. Это дороже, чем пластик, но и прочнее.
2. Печать деталей для внешнего тюнинга. Если нужно сделать обвес, накладку на порог или антикрыло, которое потом все равно придется грунтовать и красить, то проще и дешевле использовать FDM/FFF-принтеры. Размер области печати зависит только от самих деталей. Например, если мастерская печатает только колпачки для дисков, то для нее подойдут самые простые принтеры небольших габаритов. Для производства длинных накладок, обвесов и спойлеров нужны более крупные принтеры.
3. Подвижные элементы узлов (шестерни, рычажки и прочие). Для изготовления этих деталей потребуется высокая точность печати. В противном случае вы можете испортить узел. Лучше отдать предпочтение технологии фотополимерной печати (DLP/SLA/SLS).
4. Компоненты интерьера. Заглушки, ободки датчиков, дверные ручки, кнопки, рычаги КПП – все то, за что цепляется глаз. Для таких деталей нужна точность и минимальная постобработка. В этом случае можно также отдать предпочтение DLP/SLA, так как себестоимость небольших деталей в любом случае будет меньше, чем цена аналогов в магазине.

Естественно, на выбор конечной технологии влияют финансовые возможности человека или СТО. А также уровень навыка печати на том или ином принтере. Однако в большинстве случаев для печати деталей хватит простого FDM-принтера.

Информация! В 2020 году среди самых крупных FDM-устройств можно выделить CreatBot D600. Его рабочая камера имеет габариты 600 мм по каждой из осей. Правда, стоит такой принтер, как новая бюджетная легковушка. Его цена переваливает за отметку 780 000 рублей.

Материалы для 3D-печати запчастей

Стоит сразу же сделать оговорку: технология печати запчастей для автомобиля выгодна в том случае, если используются относительно недорогие и прочные материалы. Если вы собираетесь делать запчасть из дорого пластика или полимера, лучше просто купить оригинальную деталь в магазине.

Важно! Юридический вопрос использования деталей, напечатанных на 3D-принтере, до сих пор не решен. В частности, лучше не использовать оригинальные эскизы трехмерных моделей, на которых есть фирменный знак или логотип бренда. Например: Toyota, BMW, Ford и прочие. Так вы не нарушите права компаний на интеллектуальную собственность. Также могут появиться вопросы у ГИБДД, если вы установите себе на машину нестандартизированное антикрыло либо другой обвес.

Рассмотрим материалы в зависимости от типа используемого принтера:

• FDM/FFF: печать при помощи недорогих ABS , PLA или Nylon-пластиков;
• DLP/SLA/SLS: использование недорогих и прочных фотополимеров (смол).

Для печати деталей, которые будут установлены в подкапотное пространство, лучше использовать Nylon. Он держит высокую температуру и обладает хорошей прочностью. Для внешнего тюнинга, а также части внутренней отделки можно смело брать ABS или PLA. Если нужно сделать эмблему, ровную ручку или другую аккуратную деталь, стоит обратить внимание на фотополимеры.

Выбор конкретного пластика, нейлона или смолы будет зависеть от используемого принтера. Какие-то модели работают только на оригинальных расходных материалах, другие способны «переварить» расходники от любого производителя. Ниже мы опишем пару кейсов с примерами работ, где будет указан тип материала.

Факт! Немецкий производитель больших промышленных 3D-принтеров сделал электробайк, где 80 % компонентов были изготовлены методом печати FFF. Для этих целей задействовали много материалов, включая фирменный пластик BigRep PLA.

Примеры печати автозапчастей на 3D-принтере

Здесь собраны примеры работ, которые можно разделить на три большие категории:

Внешние детали: кузовные запчасти, компоненты дисков, обвесы.

Детали интерьера: заглушки, ручки, накладки и проч.

Конечно, это не все способы применения. Практически любую запчасть, которая сделана из пластика или подобного материала, можно воплотить на 3D-принтере. Главное, нарисовать точный трехмерный CAD-проект. Его можно найти в интернете как готовый файл либо воспользоваться 3D-сканером и снять «виртуальный слепок» вручную.

Информация! Для создания элементов внешнего обвеса стоит сделать полную трехмерную модель кузова специальным сканером. Так вы точно учтете все дефекты по дверям, бамперам, крыльям и прочим деталям. Полученный обвес встанет точно, без зазоров. Его не нужно будет перепечатывать или «дорабатывать напильником».

Бампер на 3D-принтере

Перейдем к непосредственному рассмотрению кейсов пользователей. Начнем с объемного проекта – печати части бампера для автомобиля VW Touareg. Это довольно большая запчасть. Ее не получится сделать в один проход. Поэтому приходится печать кусочками, после чего склеивать полученные запчасти воедино.

Выгода! Бампер на VW Touareg в хорошем состоянии обойдется автомобилисту в 8 500–15 000 рублей. Цена зависит от состояния запчасти. Методом 3D-печати данную деталь можно сделать за 20–30 % от данной стоимости.

В этом проекте использовали PLA, так как обычный ABS не дал нужного результата. Для изготовления модели бампера задействовали программу Netfabb. Так удалось достичь минимума поддержек. Это спасло от последующей массовой резки. Сама печать велась с OctoPront на принтере Ultimaker 2 Extended+.

На фотографиях видно, что в процессе задействован белый и цветной пластик. Компоненты склеивались между собой дихлорметаном (ДХМ). Он лучше держит две детали между собой и не так токсичен, как дихлорэтан. Но работать все равно лучше в респираторе. Швы заделаны тем же PLA-прутком с помощью цифрового паяльника. Но сам печатник отметил, что лучше использовать 3D-ручку.

Проект по этапам:

Пользователь указал, что печатал форму для изготовления заготовки под бампер. То есть это была болванка. Но по факту данную деталь можно было бы использовать и в качестве основной. Если ее качественно загрунтовать и покрасить, то различия сведутся к минимуму.

Фара на 3D-принтере

Второй кейс – изготовление заготовки под переднюю оптику для реплики автомобиля Audi R8. Данная болванка была сделана специально для отливки конечного изделия из жидкого пластика. За основу была взята 3D-модель, которую пользователь вытащил из CAD-файла кузова R8.

Для изготовления болванки взяли 3D-принтер Prusa i3 с рабочей поверхностью 200 на 200 мм. Трехмерную деталь предварительно конвертировали в формат STL для удобства печати. Программа для разбивки проекта по частям – Netfabb Basic.

Сам пользователь отметил, что можно было использовать другие приложения с возможностью выставления стыковочных фасок. Но именно в этом проекте болванку распечатывали по частям «как есть». После чего склеивали суперклеем. Для работы был взят синий PLA.

Результат работ впечатляет. Многие автомобилисты в комментариях отметили, что саму болванку можно было использовать как пластиковую основу под установку галогеновых лампочек или иной оптики. Впрочем, такие изделия тоже можно увидеть на просторах интернета.

Информация! Отдельные 3D-элементы или полноценные узлы в сборке можно посмотреть на сайтах: Pinshape, Turbosquid, Thingiverse, Free3d.

Трехмерная печать уже нашла свое применение в изготовлении деталей и запасных частей для автомобилей. Ее используют тюнинговые ателье, профильные СТО или частные мастера. На принтере можно сделать практически любую деталь-аналог, которую можно использовать как пластиковую запчасть. Ограничения в основном касаются только температурного режима использования. Для внешних обвесов и крупных деталей «под покрас» подходят FDM/FFF-принтеры. Для изготовления более точных и аккуратных элементов, лучше взять DLP/SLA/SLS-аппарат.

• 24 мая 2020
• 2616

Автомобиль напечатанный на 3D принтере

Ав3Д-технологии всё больше внедряются во все сферы жизнедеятельности человека. Научившись печатать небольшие предметы и детали, инженеры-исследователи решили обратиться к более сложным и крупным объектам, например, автомобилям. И в этой сфере им удалось добиться целого ряда успехов.

Безусловно, пока рано говорить о том, что завра все люди пересядут на авто, напечатанное на 3Д-принтере, и смогут сами печатать для себя машины, но, глядя на эти достижения, очерчивается будущее автоиндустрии.

Преимущества напечатанных машин

На данный момент автомобиль, который создан посредством 3D-печати, вызывает большой интерес. И первая причина в том, что такая машина имеет небольшой вес. Второй момент – это минимум человеческих затрат на сборку и создание авто. Это значит, что на сборку не требуется большое количество людей и времени. Сравните стандартный автомобиль состоит из более чем 25 тысяч деталей. А, например, напечатанный Strati состоит всего из 64 деталей. Это авто, сделанное всего за 44 часа.

Самые известные, созданные посредством 3Д-технологий автомобили:

• Strati
• Urbee 2
• LM3D Swim
• Auto Union Typ C – копия модели 1936 года, уменьшенная в 2 раза
• Копия Shelby Cobra, модели 1965 года, созданная специалистами ORNL на 3Д-принтере
• Компактный и очень дешёвый электрокар от Sanya Sihai
• Концепт 2015 года Light Cocoon от EDAG
• Blade Supercar стильный «красавчик» от Divergent 3D

Большинство из этих авто являются абсолютно экологичными электрокарами или гибридами. Также есть модели, которые используют солнечную электроэнергию и сжиженный газ, в случае если не хватает энергии.

Взгляд в будущее

В сети можно найти много фото и видео с автомашинами, созданными при помощи 3Д-технологий. Некоторые полностью напечатанные, другие содержат от 30 до 75% деталей, созданных посредством 3Д-печати.

Пока ещё рано говорить о большом комфорте машин целиком из пластика, ведь большинство предпочитает мягкие сидения жёсткому пластику. Также пока не решена проблема с ремонтопригодностью таких авто. Скептики утверждают, что просто печатать новую деталь для машины, а старую выбрасывать не экономично. Машина, напечатанная на 3D принтере, обходится пока ещё довольно дорого. Поэтому технологиям пока ещё предстоит активное развитие. Но инженеры найдут решение всех этих проблем, и аддитивное производство станет более совершенным, расширятся его возможности.

Новый суперкар от Blade напечатали на 3D-принтере

Blade — первый в мире суперкар, созданный с помощью технологии 3-D печати.

3-D печать находит всё большее применение в нашей жизни — от повседневных объектов и медицинских имплантантов до настоящих мостов. Теперь к этому списку добавится ещё и автомобиль, который будет к тому же более скоростным, чем большинство суперкаров.

Компания Divergent Microfactories, выпустившая Blade, представила совершенно новый, можно сказать, революционный подход в автомобилестроении, пишет Хроника.инфо со ссылкой на finance.ua.

Как утверждают представители компании на официальном сайте, новая технология 3D-печати позволит значительно сократить затраты, связанные с производством автомобилей (материалы, энергию и т.д.), а также уменьшить загрязнение окружающей среды.

Суперкар Blade более экологически чистый, безопасный и лёгкий по сравнению с обычными автомобилями.

Благодаря напечатанным на 3D-принтере алюминиевым деталям, соединённым с помощью специальных трубок из углеродного волокна, шасси Blade будет на 90% легче, чем в традиционных автомобилях. При этом Blade будет более прочным, долговечным и, вполне вероятно, безаварийным, что в свою очередь поможет снизить и стоимость страховки КАСКО.

Меньший вес суперкара позволит экономить топливо и уменьшить износ на дорогах.

Под капотом Blade спрятан двигатель мощностью 700 лошадиных сил, благодаря которому он может разгоняться до 100 км/ч за 2,2 секунды. Для сравнения Porsche 911 Turbo разгоняется до сотни за 2,9 секунды, а Lamborghini Aventador — за 2,7 секунды.

Суперкар Blade — это не только суперсовременный и быстрый, но и экологически чистый автомобиль. Компания Divergent Microfactories заверяет, что у него очень низкий уровень выбросов, составляющий лишь 1/3 загрязнений, эмитируемых электромобилями.

Компания Divergent Microfactories объявила также о планах по демократизации производства этих автомобилей. Цель создателей суперкара Blade — отдать технологию в руки небольших групп новаторов по всему миру, что позволит им строить маленькие заводы и производить собственные автомобили. Сама компания не исключает создания чего-то большего в будущем.

Blade — первый в мире суперкар, созданный с помощью технологии 3-D печати. Пока, правда, не известно, сколько он будет стоить.

Автомобиль Blade, напечатынный на 3D-принтере

Blade – так назы­ва­ет­ся пер­вый в мире супер­кар, напе­ча­тан­ный на 3D прин­те­ре. Кевин Цин­гер (Kevin Czinger) явля­ет­ся осно­ва­те­лем ком­па­нии CEO of Divergent Microfactories, кото­рая сде­ла­ла этот автомобиль.

Не все части маши­ны сде­ла­ны на 3D-прин­те­ре. Ком­по­зит­ные пане­ли сде­ла­ны тра­ди­ци­он­ным спо­со­бом, но в про­цес­се усо­вер­шен­ство­ва­ния тех­но­ло­гии и пане­ли кузо­ва мож­но будет печа­тать. Так­же, тра­ди­ци­он­ным спо­со­бом сде­ла­ны колё­са с покрыш­ка­ми, тор­моз­ные колод­ки и дру­гие рас­ход­ные мате­ри­а­лы. Маши­на скон­стру­и­ро­ва­на из более чем 70 узлов, напе­ча­тан­ных на 3D-прин­те­ре и состо­я­щих из дюра­лю­ми­ния. На рас­пе­чат­ку самых боль­ших узлов ушло око­ло 4‑х часов. Они сов­ме­ще­ны с угле­во­ло­кон­ны­ми соеди­не­ни­я­ми. Рама спро­ек­ти­ро­ва­на так, что её мож­но уком­плек­то­вать чем угод­но, что­бы полу­чил­ся авто­мо­биль любо­го типа. Кевин сотруд­ни­ча­ет с тре­мя круп­ней­ши­ми ком­па­ни­я­ми, зани­ма­ю­щи­ми­ся 3D-печа­тью метал­ли­че­ских кон­струк­ций. Про­цесс назы­ва­ет­ся Direct Metal Laser Sintering ( DMLS ) – пря­мое лазер­ное спе­ка­ние метал­ла. При этой тех­но­ло­гии деталь изго­тав­ли­ва­ет­ся слой за сло­ем. Ком­па­ния посто­ян­но улуч­ша­ет и уско­ря­ет тех­но­ло­ги­че­ский про­цесс. Кевин счи­та­ет, что 18-ти месяч­ный про­цесс про­из­вод­ства рамы будет уско­рен и соста­вит поряд­ка 1–2 часов.

Дви­га­тель супер­ка­ра – тюнин­го­вая вер­сия 2‑литрового Mitsubishi Evo X. Он был рас­то­чен до 2.4‑литра и фор­си­ро­ван тур­бо­чар­дже­ром. Мощ­ность дви­га­те­ля состав­ля­ет 700 лоша­ди­ных сил. Вес авто­мо­би­ля состав­ля­ет все­го 630 кг. Раз­гон от 0 до 100 км/ч состав­ля­ет все­го 2.2 секун­ды. Blade име­ет коэф­фи­ци­ент соот­но­ше­ния мощ­но­сти к весу почти в два раза выше, чем Bugatti Veyron.

Пока сде­лан толь­ко один про­то­тип и ведут­ся иссле­до­ва­ния и рабо­ты над улуч­ше­ни­ем тех­но­ло­гии печа­ти и уве­ли­че­ни­ем струк­тур­ной жёст­ко­сти рамы. Гла­ва ком­па­нии Кевин Цин­гер оза­бо­чен сокра­ще­ни­ем коли­че­ства энер­гии при про­из­вод­стве, а так­же умень­ше­ни­ем сто­и­мо­сти про­из­вод­ства. Глав­ное пре­иму­ще­ство тех­но­ло­гии 3D печа­ти метал­ли­че­ских кон­струк­ций – умень­ше­ние загряз­не­ния окру­жа­ю­щей сре­ды в про­цес­се производства.

Эле­мент рамы, напе­ча­тан­ный на 3D-принтере

Авто­мо­биль­ная инду­стрия была в застое в послед­нее вре­мя. В то вре­мя, как дизайн авто­мо­би­лей и ком­пью­тер­ное осна­ще­ние про­грес­си­ро­ва­ли, про­цесс про­из­вод­ства и его послед­ствия загряз­не­ния окру­жа­ю­щей сре­ды оста­вал­ся без изме­не­ний послед­ние деся­ти­ле­тия. Тех­но­ло­гии 3‑D печа­ти в про­из­вод­стве авто­мо­би­лей пока­за­ли высо­кий потенциал.

На кон­фе­рен­ции в Сан Фран­цис­ко, Кевин сде­лал доклад. Была пред­став­ле­на тех­но­ло­гия изго­тов­ле­ния лёг­ко­го и быст­ро­го супер­ка­ра Blade, мно­гие дета­ли кото­ро­го сде­ла­ны, с помо­щью 3D печа­ти. Сама тех­но­ло­гия поз­во­ля­ет сни­зить коли­че­ство мате­ри­а­лов и энер­гии, затра­чи­ва­е­мых для про­из­вод­ства авто­мо­би­лей. Так­же сокра­тит­ся уро­вень загряз­не­ния окру­жа­ю­щей сре­ды при про­из­вод­стве. По этим при­чи­нам сни­зит­ся сто­и­мость авто­мо­би­лей, в срав­не­нии со сто­и­мо­стью тра­ди­ци­он­но про­из­ве­дён­ных транс­порт­ных средств.

Рань­ше уже дела­ли авто­мо­би­ли с дета­ля­ми, напе­ча­тан­ны­ми на 3D прин­те­ре, но про­цесс про­из­вод­ства, кото­рый пред­ла­га­ет Кевин, зна­чи­тель­но отли­ча­ет­ся. Вме­сто печа­ти все­го авто­мо­би­ля, ком­па­ния Кеви­на печа­та­ет на 3D прин­те­ре алю­ми­ни­е­вые сег­мен­ты, из кото­рых потом соби­ра­ет­ся авто­мо­биль. Такой под­ход поз­во­ля­ет дости­гать слож­ных форм с глад­кой поверх­но­стью. Алю­ми­ни­е­вые сег­мен­ты соеди­ня­ют­ся с помо­щью кар­бо­но­вых крепежей.

После того как все дета­ли рас­пе­ча­та­ны, раму авто­мо­би­ля мож­но собрать за счи­тан­ные мину­ты. Для сбор­ки не тре­бу­ют­ся высо­ко­ква­ли­фи­ци­ро­ван­ные спе­ци­а­ли­сты. Одна из глав­ных идей Кеви­на состо­ит в том, что­бы сде­лать про­из­вод­ство авто­мо­би­лей более лёг­ким. Таким обра­зом, про­из­во­дить авто­мо­би­ли смо­гут неболь­шие предприятия.

Рама авто­мо­би­ля Blade, весом все­го 46 килограмм

Кевин пла­ни­ру­ет нала­дить про­из­вод­ство 10000 таких супер­ка­ров в год и сде­лать их сто­и­мость доступ­ной для рядо­вых покупателей.

Идея Кеви­на в том, что­бы любой пред­при­ни­ма­тель, кото­рый захо­чет зани­мать­ся про­из­вод­ством машин, смог открыть неболь­шое пред­при­я­тие и на базе его тех­но­ло­гии и спе­ци­аль­но­го обо­ру­до­ва­ния, про­из­во­дил авто­мо­би­ли со сво­им уни­каль­ным дизай­ном. Это может быть не обя­за­тель­но супер­кар, но и седан, пикап, грузовик.

Авто­мо­би­ли, изго­тав­ли­ва­е­мые по новой тех­но­ло­гии 3D печа­ти метал­ли­че­ских сег­мен­тов, будут на 90% лег­че, гораз­до проч­нее и более изно­со­устой­чи­вые, чем авто­мо­би­ли, про­из­во­ди­мые по тра­ди­ци­он­ным технологиям.

Кевин, на кон­фе­рен­ции, обра­тил вни­ма­ние на то, что про­из­вод­ство авто­мо­би­лей не мень­ше загряз­ня­ет окру­жа­ю­щую сре­ду, чем выхлоп­ные газы при их эксплуатации.

При 3D печа­ти алю­ми­ни­е­вых сег­мен­тов при­ме­ня­ет­ся алю­ми­ни­е­вый поро­шок, кото­рый рас­плав­ля­ет­ся лазе­ром и слой за сло­ем фор­ми­ру­ет нуж­ную форму.

По оцен­кам Кеви­на для созда­ния неболь­шо­го пред­при­я­тия, исполь­зу­ю­ще­го его тех­но­ло­гию, кото­рое будет про­из­во­дить 10000 машин в год пона­до­бит­ся око­ло 20 мил­ли­о­нов дол­ла­ров, в то вре­мя, как для орга­ни­за­ции заво­да по про­из­вод­ству тако­го же коли­че­ства тра­ди­ци­он­ных авто­мо­би­лей потре­бу­ет­ся не мень­ше 1 мил­ли­ар­да дол­ла­ров. При этом про­из­вод­ство авто­мо­би­лей при исполь­зо­ва­нии новой тех­но­ло­гии 3D печа­ти будет очень гиб­ким и спо­соб­ным про­из­во­дить любые авто­мо­би­ли, любой фор­мы и размера.

Авто­мо­би­лю Blade тре­бу­ет­ся ещё прой­ти мно­же­ство тестов, что­бы дока­зать проч­ность и без­опас­ность кон­струк­ции транс­порт­но­го средства.

10 самых странных вещей, напечатанных на 3D-принтере

В 1983 году Чак Хилл изобрёл первый STL 3D-принтер. С тех пор прошло немало лет, и за это время с помощью этого прибора было напечатано немало самых разных странных вещей.

Так, например, в Японии вам предложат распечатать на этом устройстве 3D-модель вашего будущего малыша, который пока находится в утробе матери. И данная услуга, надо сказать, пользуется немалым спросом.

В США огромной популярностью пользуется так называемый тапкабургер. Это настоящее произведение скорее не кулинарного искусства, и именно 3D-моделирования. По вашему желанию с помощью вполне съедобных продуктов вам напечатают на принтере точную копию вашей кроссовки или туфли.

На третьем месте самых странных вещей, напечатанных на 3D-принтере, находятся скульптуры, рассматривать которые следует в микроскоп. Джонти Харвитс, создатель этого необычного искусства, невероятно гордится своим детищем, и считает, что за этой технологией стоит настоящее будущее.

Не обошлось в нашем списке и без оружия. Да, выглядит оно на самом деле довольно угрожающе, но на самом деле пробивать стены не способно. А вот нанести вред человеку вполне может. Причём не тому, в кого целятся, а тому, кто целится, ведь часто случается так, что пистолет или автомат, напечатанный на 3D-принтере, просто разрывается в руках.

А вот напечатать на таком принтере заменители органов или части человеческого тела – это идея, которая придётся по душе врачам и тем, кто страдает от дефектов своей внешности, и хочет изменить в жизни. Так, например, в некоторых странах уже давно применяются напечатанные на 3D-принтере пломбы, которые уничтожают бактерии и не дают кариесу развиться снова.

Стеклянные вазы – ещё одно интересное использование новой технологии. Правда на сегодняшний день в мире есть всего один принтер, способный на это, и принадлежит он «MIT ‘s Mediated Matter Group». В качестве основы для модели используется не пластик, как во всех остальных случаях, а стекло.

Биопечать – новое слово в искусстве. Здесь обычные напечатанные на 3D-принтере объекты помещаются в стеклянное закрытое пространство вместе с пчёлами, которые уже сами облепляют предмет сотами. Получается необычно и довольно оригинально. Ценители всего странного в этом мире точно оценят идею.

Если с помощью этой технологии можно напечатать скульптуры мини и даже микро-размера, то почему бы не попробовать создать поистине огромные объекты? Да, на это уйдёт немало времени и сил. Но результат на самом деле окажется впечатляющим.

А ещё на 3D-принтере можно напечатать автомобили. И один такой экземпляр уже получил широкую известность и название Blade. Благодаря мощному двигателю от 0 до 100 км/ч он способен разогнаться за 2,2 секунды.

И, наконец, на 10 месте оказалась еда. При этом в прибор будет заправляться не пластик, а обычный фарш, картофельное пюре и другие продукты. Результат, честно сказать, на любителя.

Применение 3D-печати в ремонте и тюнинге автомобилей

Автомобильная тематика знакома и близка многим. Мы любим смотреть на красивые и быстрые автомобили, а некоторые счастливчики управляют такими автомобилями или их создают.

Сегодня поговорим о применении технологии 3D печати и 3D сканирования в автомобилестроении.

Мы не будем рассматривать амбициозные и спорные проекты компаний по печати автомобиля целиком, а рассмотрим более простое и доступное применение данной технологии.

Клиенты неоднократно обращаются с заказами на печать заглушек на колесные диски с уникальной эмблемой или на замену потерявшимся. Также люди ищут замену изношенных шестерен в привод стеклоподъемников или элементы салазок люка.

Подобные узлы, установленные во многих дорогих автомобилях, часто продаются в сборе с остальными узлами, неким модулем. Само собой данные запчасти не могут стоить дешево, и в данном случае технология 3D печати отлично подходит для решения задачи.

Стоит упомянуть, что не все детали могут быть распечатаны на обычном 3D принтере без растворимых поддержек из-за сложной геометрии модели. Печатаемая модель может иметь множество тонких элементов, которые могут сломаться во время печати или непосредственной эксплуатации. Благо подобных деталей подавляющее меньшинство и они встречаются крайне редко.

• Недорогой 3D принтер, способный печатать ABS и Nylon пластиками. Само собой правильно настроенный и откалиброванный
• Знание и умение работать в любой из программ трехмерного моделирования. Для моделирования технических моделей лучше всего подходят такие CAD системы, как SolidWorks, Autodesk Inventor или “Компас”. При должном уровне знания 3D редактора, время моделирования занимает не больше часа.

Пожалуй начнем с примеров амбициозных проектов:

• Некий Ivan Sentch воплотил давнюю мечту в жизнь и самостоятельно построить Aston Martin DB4, как у Джеймса Бонда. Корпус своего автомобиля он печатал маленькими кусочками на принтере UP!, кусочками 150*150*150мм.

Конечно данные примеры служат исключительно познавательной и исследовательской цели, до печати цельного автомобиля говорить еще рано. Но уже сейчас 3D печать совместно с технологией 3D сканирования открывает нам новые горизонты для кастомизации, декорирования, улучшение эргономики пользования автомобилем, а также создание уникальных аэродинамических “обвесов” для вполне реальных гоночных болидов.

И так, как же применять 3D-технологии в данном контексте? Начнем издалека. Многие владельцы автомобилей наверняка намучались с поиском надежной подставки под свой смартфон, планшет или навигатор. Китайские липучки на стекло от тряски падают под ноги, закрывают половину обзора, а еще и жутко неудобны в настройке и использовании в целом. В данном случае достаточно найти уже готовую модель в интернете, либо спроектировать держатель телефона под заказчика, конкретно под его телефон.

Далее на очереди подстаканники, как известно не все автомобили оснащены данной опцией, либо их расположение крайне неудобно.

Подобные изделия можно изготовить, имея недорогой 3D принтер, а учитывая количество готовых моделей, можно вовсе не уметь моделировать.

Отдельно можно затронуть модификацию интерьеров авто, например панели на BMW

Кастомизация и моддинг собственного автомобиля этим не ограничивается. Существуют множество специализированных компаний, которые изготавливают элементы кузова, накладки на арки и пороги и т.д. На сегодняшний день кастомный “обвес” изготавливают из стекловолокна, снимая слепок с модели из пенопласта или скульптурной глины.

Данная технология достаточно кропотливая, пыльная, многоэтапная. К тому же добиться идеальной симметрии кузовных элементов крайне сложно, часто шпаклевка для выравнивания кузовного элемента увеличивает вес детали на треть.

3D печать же позволяет делать симметричные и относительно ровные элементы, которым требуется минимальная доработка. Проблема может заключаться разве что в довольно долгом производстве крупных элементов, и ставить на поток такое производство сложно, к тому же прочности пластиков для 3D печати может не хватить для постоянного использования и элементы все равно нужно будет укреплять стеклотканью или смолой.

Не стоит забывать о двухколесной технике. Проблема поиска целого защитного пластика для мотоцикла очень актуально. На просторах нашей необъятной родины ездит большое количество мотоциклов преклонного возраста, и даже после незначительных ДТП, при повреждении пластика, найти его практически невозможно, либо за сумму, часто превышающую стоимость самого мотоцикла. Поэтому печать подобных элементов на 3D принтере является спасением для многих владельцев.

Данный обтекатель отсканирован сканером Sense , и распечатан на UP Box .

На ресурсе 3D-Today был опубликован отличный кейс ремонта Mersedes с помощью 3D-печати.

Модель была сделана в программе TinkerCad и распечатана с помощью 3D-принтера Wanhao Duplicator i3 V2 . Сначала для такой работы был выбран материал PLA, но поскольку деталь будет использоваться в местах с высокой температурой было принято решение напечатать его при помощи материала Nylon. Деталь прекрасно подошла и была использована в автомобиле.

При необходимости создания партии тонкостенных изделий простой формы, например обтекателей можно использовать термовакуумную формовку. Сначала изготавливается мастер модель, так называемый шаблон, это должен быть прочный, устойчивый к температуре материал, обычно используют дерево или специальные пластики, мастер модель фрезеруется, либо послойно нарезается на ЧПУ станке, во втором случае ее необходимо будет еще склеить и доработать шлифовальной машинкой. Когда шаблон готов, его укладывают на специальный станок, имеющий насос снизу, нагревательные панели сверху и специальную подвижную раму для крепления листового материала, после нагревания, материал опускается на шаблон, насосы откачивают воздух и после остывания лишний материал обрезается – изделие готово. Из плюсов тут можно назвать дешевизну, ЧПУ резка и листовой материал довольно дешевы, а подобный станок можно собрать даже самому в гараже. Из недостатков – можно изготавливать изделия только простых форм и только тонкостенные, чем больше детали нужно изготавливать, тем соответственно больше требований к насосам и нагревательным элементам, и они могут стоить уже довольно много.

Печать мастер моделей под последующее литье имеет довольно много преимуществ – без проблем можно изготовить зеркальные мастер модели, легкая доводка поверхности по сравнению, например с послойным изготовлением на ЧПУ. Для небольших изделий это идеальный вариант, поскольку печать их быстра и довольно дешева. Но на габаритных деталях, размером больше, например 20 см все уже не так радужно, уходит довольно много материала, печать может длиться несколько суток и появляются требования к температурному режиму внутри принтера, чтобы изделие не расслаивалось и не загибалось при печати, принтеры с большой областью печати стоят дороже небольших собратьев, а печать по частям требует соответственно склейки и обработки швов.