3D-печать деталей автомобиля: все, что нужно знать

Автомобиль содержит буквально сотни маленьких пластиковых деталей, которые бывает очень трудно найти в интернете. Некоторые из них имеют настолько низкий спрос и настолько специфичны, что производители даже не утруждают себя их производством и предложением.

Именно здесь 3D-печать проявляет себя с лучшей стороны, поскольку она особенно ценна, когда нам нужно изготовить детали на заказ в небольших количествах.

Трехмерная печать позволяет нам создавать высококачественные, индивидуально разработанные запасные части для наших автомобилей, причем по более низкой цене и, что особенно важно, в гораздо более быстром темпе.

Содержание:

• Можете ли вы печатать детали для автомобилей с помощью 3D-печати?
• Популярные 3D-принтеры для вашего автомобиля
• Филаменты для деталей автомобиля
• Как 3D-печать используется в автомобильной промышленности?
• Как произвести революцию в процессе создания прототипов
• Возможность индивидуального подхода
• Сложные детали
• 3D-печать для процесса производства автомобилей
• Бонус: (почти) полностью 3D-печатный автомобиль
• Лучшие 3D-принтеры для авто
  • 3D-принтер Wanhao Duplicator D9/400 Mark II
  • 3D-принтер Wanhao D12/400
  • 3D-принтер Qidi Tech i Fast
  • 3D-принтер Hercules G4
  • 3D-принтер Picaso Designer XL S2
  • 3D-принтер Hercules G6
  • Промышленный 3D-принтер F2 Lite
  • Высокотемпературный 3D принтер Omni3D Factory 2.0
  • 3D-принтер 3DLAM Mini

Можете ли вы печатать детали для автомобилей с помощью 3D-печати?

Да, можно напечатать 3D-реплики для определенных частей вашего автомобиля, которые иногда трудно или невозможно найти. Вы можете воспроизвести подстаканники, ручки, зажимы и другие детали, не связанные с безопасностью.

Если вы не инженер, имеющий доступ к современному станку стоимостью в миллион долларов, я бы, вероятно, избегал печатать детали, которые будут подвергаться давлению, растяжению или высоким температурам.

Возможно, это излишнее утверждение, но, пожалуйста, не заменяйте компонент вашего ремня безопасности грубой печатью PLA. Вы быстро станете на путь к получению собственной премии Дарвина.

Крупные игроки отрасли, такие как BMW, Volkswagen, Opel и Bentley, также активно используют аддитивное производство, но прежде чем вы слишком воодушевитесь и попытаетесь запустить свой собственный 3D-TeslaXYZ, учтите следующее предостережение: на ценнике современного 3D-принтера Stratasys компании Bentley на 3 или 4 нуля больше, чем на вашем Ender-3.

Популярные 3D-принтеры для вашего автомобиля

Опытные конструкторы всегда могут взять суппорт и создать собственную запчасть на замену. Может случиться и так, что вы слишком ленивы, не так сильно любите свой автомобиль или сочетание того и другого (мой случай).

К счастью для нас, есть старательные и трудолюбивые люди, которые не только разработали множество деталей, но и были достаточно добры, чтобы поделиться ими. Всегда есть ненулевая вероятность того, что мы найдем то, что нам нужно, на нашем собственном поисковике 3D-моделей!

Если в вашем автомобиле нет сломанных пластиковых деталей, которые отчаянно нуждаются в замене, не отчаивайтесь! Вам не обязательно что-то ломать, чтобы оправдать свой 3D-принтер.

Примеры 3D печати:

• Зажим для солнцезащитных очков.

• Крючки для мусорных пакетов на спинку сиденья.

• Органайзер для монет в подстаканнике.

• Настраиваемый держатель для смартфона.

Зажим для солнцезащитных очков

Крючки для мусорных пакетов на спинку сиденья

Органайзер для монет в подстаканник

Держатель для смартфона

Попробуйте распечатать что-нибудь из этого набора. Возможно, они не изменят вашу жизнь радикально, но станут приятными дополнениями. Согласитесь, что монеты лучше смотрятся в органайзере, чем на полу.

Филаменты для деталей автомобиля

Тип нити, которую вы должны использовать для печати ваших запасных частей, зависит от детали, но, как правило, хорошим выбором является акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Основные свойства, которые делают этот термопластик подходящим для вашего автомобиля, следующие:

• Он одновременно устойчив к ударам и гибок.

• Он имеет высокую температуру стеклования (105 °C или 221 °F).

• Он может выдерживать температуру от -20° до +80° C в течение длительного времени.

С другой стороны, печатать детали из ABS может быть сложно, и я определенно рекомендую использовать принтер с подогреваемой платформой и термокамерой, чтобы избежать деформации. Также необходимо следить за вентиляцией помещения и избегать вдыхания паров.

Если вы только начинаете работать и у вас нет принтера с подогреваемой платформой и камерой, я также должен сказать вам, что можно печатать детали из PLA.

Только имейте в виду, что этот пластик имеет более низкую (но все же приемлемую) температуру стеклования и чуть менее прочен. Просто добавьте в печать немного больше наполнителя и не паркуйте свой автомобиль летом в пустыне Сахара.

Однако если вам нужна такая же простота печати, как из PLA-пластика, но необходим гораздо более термо- и ударопрочный материал, попробуйте PETG!

PETG — это материал, который почти так же прост в печати, как PLA (только иногда проявляет недостаточное прилипание к рабочей поверхности), и стоит столько же.

Как 3D-печать используется в автомобильной промышленности?

В силу специфики автомобильной промышленности большинство производителей были ранними последователями или, по крайней мере, испытателями этой технологии.

Она не только предложила революционный способ, с помощью которого производители могут быстрее и эффективнее повторно изготавливать образцы и создавать прототипы, но и позволила им создавать особо специфичные инструменты и сложные детали.

Как произвести революцию в процессе создания прототипов

Небольшие компании используют 3D-печать для создания узкоспециализированных деталей, которые иначе было бы невозможно изготовить из-за недостаточно масштабной линейки.

Аддитивное производство еще раз доказало свою жизненно важную роль при повторном изготовлении моделей и совершенствовании дизайна. В противном случае весь процесс был бы нецелесообразен из-за его стоимости.

С другой стороны, крупные компании сочетают традиционные производственные процессы с аддитивным производством.

Возможность индивидуального подхода

На заре автомобильной промышленности Генри Форд заявил: «Клиент может покрасить машину в любой цвет, лишь бы она была черной».

Это не менее верно и в наши дни благодаря 3D-принтерам! Британский производитель MINI довел эту идею до предела, позволив клиентам полностью контролировать основные аспекты дизайна своих автомобилей.

Если вы хотите приобрести MINI и готовы за это платить, вы можете выбирать из широкого спектра цветов, узоров, шрифтов и изображений.

Если вы хотите узнать больше о массовой персонализации в автомобильной промышленности, вам будет интересно прочитать о Twikit*, стартапе, базирующемся в Бельгии, который предоставляет сквозную платформу, позволяющую пользователям персонализировать автомобили и подстраивать транспортные средства под индивидуальные предпочтения каждого клиента.

*Считаем необходимым сказать, что ни в коем случае не имеем отношения к Twikit. Мы просто находим эту компанию восхитительной!

Вывод не требует практически никаких технических операций, поскольку программное обеспечение уже выводит все файлы, необходимые для данного конкретного заказа.

Кастомизация MINI, ставшая возможной благодаря Twikit. Теперь вы знаете, как мы впервые услышали об этом удивительном стартапе!

Сложные детали

Bentley, производитель автомобилей класса люкс, известен тем, что активно использует принтеры Stratasys. Сначала они создают прототип в масштабе 1 : 10, который доводят до полного размера после того, как его утвердят конструкторы и инженеры.

Принтеры Stratasys промышленного класса позволяют Bentley производить объекты из нескольких материалов, которые раньше было невозможно представить. Это не тривиальная функция, поскольку она открывает новые парадигмы проектирования, позволяющие создавать более легкие, эффективные и надежные детали путем комбинирования различных элементов.

Конструкторы не только используют ее в процессе создания прототипов, но и внедряют в серийные автомобили, которые мы видим на улицах.

Решетки, фары, молдинги и дверные зеркала — вот лишь несколько примеров деталей, которые Bentley печатает в 3D для большинства своих современных моделей. Аддитивное производство позволяет создавать трудные, странные и сложные геометрии, которые просто невозможно воспроизвести с помощью литья под давлением.
 

3D-печать для процесса производства автомобилей

Автомобильные заводы используют технологию 3D-печати для создания сотен высококачественных, изготовленных по индивидуальному заказу инструментов для повседневной работы.

Тот факт, что Volkswagen, BMW и Opel, три крупнейших игрока в отрасли, используют эту технологию, явно свидетельствует в пользу аддитивного производства и его надежности.

Ниже приведен простой пример оснастки для защиты колес. Несмотря на свою простоту, она сокращает время работы, затраты и количество ошибок.

Для обычного человека, который выполняет эту задачу только при замене спущенного колеса, этот инструмент может показаться не очень ценным. С другой стороны, если бы вам пришлось делать это тысячу раз, вы были бы готовы заплатить ведро денег.
 

Бонус: (почти) полностью 3D-печатный автомобиль

Во время Международной выставки производственных технологий, проходившей в 2014 году, после всего 44 часов печати появился первый электромобиль, в котором активно использовалась 3D-печать. Он был построен с помощью машины для аддитивного производства большой площади (BAAM) или, проще говоря, большого FDM-принтера.

Хотя автомобиль явно не соответствует требованиям безопасности, предъявляемым в любой стране, я бы точно не отказался иметь свой собственный Strati!

Strati. Вам определенно не нужно иметь зрение 20/20, чтобы увидеть эти слои. Теперь вы знаете, как им удалось напечатать его всего за 44 часа. Потрясающе!

Лучшие 3D-принтеры для авто

Мы создали раздел рекомендуемых устройств, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, потраченное на изучение того, какой принтер следует приобрести. Мы хорошо знаем, что это может быть очень сложной задачей, которая обычно приводит к путанице.
 

Современные разработки в области аддитивных технологий позволили вывести на рынок расширенную линейку 3D-принтеров для бытового и промышленного применения. Как разработчики оборудования, так и сторонние производители выпускают и реализуют многочисленные типы материалов для печати трехмерных объектов.

Эксперты отмечают одну закономерность: у пользователей возникает проблема с выбором подходящего материала для изготовления необходимого ему изделия и сложности с настройкой 3D-принтера. Часто с первого раза не получается достигнуть предполагаемого качества изделия, приходится печатать несколько тестовых образцов с разными параметрами принтера — температурой рабочего стола, уровнем нагрева экструдеров, степенью обдува, ретрактом и прочими. Все эти инструменты доступны в программных приложениях.

Некоторые разработчики поставляют вместе с устройством программное обеспечение, в котором присутствует библиотека материалов. Это база данных настроек принтера в зависимости от выбора пользователем филамента. Но есть важное замечание: один и тот же филамент, произведенный разными компаниями, может потребовать изменения настроек. Отсюда можно сделать вывод: если производитель принтера выпускает и филамент к нему, и открывает доступ к библиотеке материалов, то настройки в ее базе данных будут оптимальными.

В остальных случаях пользователю придется самостоятельно подбирать необходимые параметры (что может быть трудно для начинающих) или искать нужную информацию в открытых источниках.

Мы отобрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для среднего уровня, и даже для экспертов, что облегчает принятие решения. Вы можете быть уверены, что любой из них будет работать так, как задумано.

3D-принтер Wanhao Duplicator D9/400 Mark II

FDM 3D-принтер Wanhao Duplicator 9/400 Mark II – новейшая разработка компании Wanhao из серии Duplicator 9. Аппарат оснащен платформой с автоматическим выравниванием. Защитная система блокировки позволяет восстановить процесс печати в случае аварийного выключения. Область печати 400 × 400 × 400 мм. Следить за параметрами печати и управлять ими можно на строенном дисплее Smart Touch Screen.

Принтер совместим с такими филаментами, как PLA, PVA, PEVA, Nylon, неинженерные пластики. ПО: CURA, host by Repitator, Simplify 3D.

В отличие от предшественника отличается улучшенной детализацией, сдвоенными рельсовыми направляющими по оси Y и некоторыми другими характеристиками.

3D-принтер Wanhao D12/400

FDM 3D-принтер из серии Duplicator D12, рекомендуемый для домашнего использования, так как производитель максимально снизил шумность аппарата, в частности очень тихо работают двигатель и вентилятор. Два экструдера позволяют печать разными материалами, что дает возможность создавать сложные модели с растворимыми поддержками или одновременно печатать пластиком двух разных цветов.

Для управления настройками предназначен сенсорный экран. Для лучшего отделения готовой модели предложена эластичная стальная пластина. К принтеру можно подключиться по Wi-Fi.

3D-принтер Qidi Tech i Fast

Полупрофессиональный FDM 3D-принтер QIDI Tech i-Fast оснащен двумя экструдерами, что дает возможность печатать детали о сложной геометрией с растворимыми поддержками или создавать разноцветные модели. Область печати при работе с двумя экструдерами — 330 × 250 × 320 мм, с одним экструдером — 360 × 250 × 320. За счет цельнометаллического корпуса с термостатом, где создаются оптимальные температурные условия, обеспечивается высокая точность печати. Рабочая платформа — магнитная, с подогревом. Принтер способен работать с высокотемпературными материалами, совместим с широким рядом филаментов.

3D-принтер Hercules G4

3D-принтер Hercules G4 относится к серии настольных устройств, рекомендуемых для сегмента малого и среднего предпринимательства, а также для личного использования. Обладает оптимальной производительностью для решения задач серийного промышленного производства. Совместим с многочисленными материалами: твердые и эластичные пластики, в том числе многокомпонентные, термопластичные и другие.

Принтер оснащен большой подогреваемой до 65 °C камерой и высокотемпературным экструдером. Процессом печати управляет автоматика, в частности в наличии автономный контроллер самостоятельной подачи материала и мониторинга обрыва нити и автокалибровка. Прост в настройке и обращении.

3D-принтер Picaso Designer XL S2

3D-принтер Picaso Designer XL S2 относится к линейке профессиональных устройств для создания макетов (архитектура, инженерные проекты и др.), силовых модулей, запчастей, высококачественных прототипов для разных отраслей индустрии. Модель отличается расширенной областью печати, камерой с активным подогревом до 90 °C и дополнительной системой теплообмена.

Скорость печати высокая, но это не влияет на качество готовых изделий. Есть система возобновления печати при аварийном выключении электропитания. Модернизированный экструдер способен печатать высокотемпературными филаментами. Качество и скорость печати сохраняется, даже если принтер работает в режиме 24/7.

3D-принтер Hercules G6

Широкоформатный 3D-принтер Hercules G6 — разработка конструкторов российской компании-производителя. Рекомендуется для применения в малом и среднем предпринимательстве для создания прототипов высокого качества и мелкосерийных изделий. Устройство отличается цельнометаллическим корпусом с повышенной жесткостью и термоизоляцией. Область печати значительная — 600 × 400 × 900 мм.

Принтер оснащен подогреваемой платформой (до 65 °C) и высокотемпературным экструдером. Работает с большим количеством филаментов, включая тугоплавкие, гибкие и инженерные. Присутствует Sensitive PROCheck — система контроля филамента. Пользователям доступен облачный сервис и собственное ПО Diaprint Suite.

Промышленный 3D-принтер F2 Lite

Профессиональный 3D-принтер F2 Lite разработан для решения задач по развертыванию мелкосерийного производства, прототипирования и исследовательских работ. Оснащен двумя высокотемпературными экструдерами, сверхбыстро нагревающимися до 550 °C и работающими независимо друг от друга. Оснащен сменной платформой с подогревом. Работает с широким рядом материалов: от стандартных ABS, PLA, PETG и инженерных ASA, PC, ABS+CF до тугоплавких PEEK и Ultem и еще многих других филаментов.

— профессиональный 3D принтер (область печати), решающий задачи мелкосерийного производства и исследовательских лабораторий. Стабильно качественный результат печати гарантирован разработчиками.

Высокотемпературный 3D принтер Omni3D Factory 2.0

3D-принтер Omni3D Factory 2.0 предназначен для FDM-печати моделей, обладающих сложными и необычными формами с поддержками из специального материала. Способен воспроизводить объекты из тугоплавких пластиков, например Thermec ZED, PEEK. Печатает двумя экструдерами, при задействовании только одного экструдера второй автоматически приподнимается, чтобы не контактировать с моделью.

Отличается автокалибровкой платформы и преднастройками печати, есть датчик обрыва филамента. Область печати — 500 × 500 × 500 мм. Рабочий стол нагревается до 130 °C, температура внутри камеры доходит до 70 °C, нагрев экструдера — до 360 °C.

3D-принтер 3DLAM Mini

Промышленный 3D-принтер 3DLAM Mini работает по технологии селективного лазерного плавления SLM и печатает металлическим порошком. Предназначен для создания некрупных трехмерных объектов, требующих высокой детализации и точности. Основная сфера применения — зуботехнические лаборатории.

Цельнометаллический корпус и закаленное стекло дверцы камеры делает процесс безопасным, так как печать идет при высокой температуре. Управление принтером осуществляется с помощью тачскрина. Область печати невелика — 90 × 90 × 100 мм. 3D-принтер совместим с профессиональным ПО Netfabb Premium 2020 и Netfabb Ultimate 2020. Пользователям доступен мастер печати и библиотека материалов. 

Top 3D Shop предоставляет официальную гарантию на всё предлагаемое оборудование и предлагает профессиональное гарантийное и послегарантийное обслуживание техники опытными инженерами компании.