3D-tulostimien sovellukset autoteollisuudessa
3D-tulostimien sovellukset autoteollisuudessa
3D-tulostustekniikka sai alkunsa vuonna 1986, kun yhdysvaltalainen tiedemies Charles Hull kehitti ensimmäisen kaupallisen suuren FDM-3D-tulostimen.
Yli 30 vuoden kehitystyön jälkeen 3D-tulostusta on sovellettu useilla eri teollisuudenaloilla.
3D-tulostus oli ennen kikka, jota ei pidetty sopivana teolliseen tuotantoon sen vaikeuden vuoksi massatuotannossa ja jalostettujen tuotteiden heikon kestävyyden vuoksi.
3D-tulostuksen nykyisestä sovelluksesta ilmailu- ja avaruustekniikassa, lääketieteen alalla, rakentamisessa, autoteollisuudessa, elektroniikassa ja muilla teollisuudenaloilla voidaan kuitenkin nähdä, että tällä uudella prosessointitekniikalla on oltava arvonsa ja merkityksensä.
3D-tulostuksella on yhä ilmeisempiä etuja pientuotannossa, yksityisissä räätälöinneissä ja monimutkaisissa rakenteellisissa prosessoinneissa. Autojen tutkimus- ja kehitysprosessissa, pientuotannossa tai jopa yksittäistuotannossa, autonosien rakenne on kuitenkin suhteellisen monimutkainen, joten 3D-tulostus voi merkittävästi vähentää prosessointikustannuksia ja lyhentää tutkimus- ja kehityssykliä.
Autojen tutkimus- ja kehityssykli on yleensä 3–5 vuotta, ja se sisältää autojen mallintamisen, suunnittelun, koetuotannon ja testauksen.
Mitä pidempi tutkimus- ja kehityssykli on, sitä epäedullisemmaksi autoteollisuuden kehitys muuttuu nykyisessä kovan kilpailun ympäristössä.
Varaosien pitkä valmistusprosessi pidentää auton tutkimus- ja kehityssykliä. Perinteisessä valmistustekniikassa varaosien valmistusprosessiin kuuluvat varaosien suunnittelu, muottien suunnittelu ja valmistus sekä varaosien muovaus.
3D-tulostusmallinnusprosessi ei vaadi muottien suunnittelua ja valmistusta, mikä vähentää huomattavasti osien koetuotannon aikaa ja kustannuksia. Esimerkiksi kojelaudan ilmanottoaukon suunnittelussa ja valmistuksessa perinteinen ABS-muovin työstö kestää 8 päivää ja maksaa 1000 USD, kun taas 3D-tulostustekniikka kestää vain 1 päivän ja maksaa 150 USD.
Tehokkuus ja kustannussäästöt ovat todelliset syyt, miksi 3D-tulostusteknologiaa voidaan soveltaa tuotantoprosessiin, eivät niin sanotut "gimmicks".
"Perinteiseen ruiskuvaluun verrattuna 3D-tulostus lyhentää huomattavasti tuotesuunnitteluun ja prototyyppien kehittämiseen tarvittavaa aikaa samalla varmistaen tuotesuunnittelun laadun ja parantaen TUTKIMUKSEN ja kehityksen tehokkuutta." Faw-volkswagen on käyttänyt 3D-tulostustekniikkaa vuodesta 2005 lähtien ja tulostaa nyt keskimäärin noin 5 000 osaa vuodessa. Yritysten on otettava huomioon taloudellisen hyödyn maksimointi teknologian soveltamisessa, ja 3D-tulostuksen rooli autoteollisuuden tutkimus- ja kehitysprosessissa on ilmeinen.
Autojen nykyisen älykkään ja vihreän kehityksen myötä autojen korvaamisnopeus on yhä nopeampi. Siksi tutkimus- ja kehitysajan lyhentäminen tuo epäilemättä valtavia etuja yrityksille.
3D-tulostusteknologia tarjoaa myös uusia ideoita autojen suunnitteluun.
