3D tisk je v avtomobilsko industrijo vnesel revolucionarne spremembe

Avtomobilska industrija je vedno veljala za kompleksno in tradicionalno. V zadnjih letih je z novimi materiali, novimi strukturami in načini izdelave, novimi modularnimi platformami in množično najavo električnih vozil ter kmalu tudi avtonomnih vozil, v polnem razcvetu.

V pomoč pri vse hitrejšim spremembam na področju razvoja in proizvodnje so, in bodo, 3D tiskalniki. Ti so v avtomobilski industriji prisotni že več kot desetletje in so prinesli pravo revolucijo v način načrtovanja avtomobila - od „nepopisanega lista papirja“ do končnega izdelka.

3D tiskalniki sprejeti tudi v slovenskih podjetjih

Rok Plevnik, vodja programa 3D tiskalniki v podjetju Audax, ki je zastopnik profesionalnih 3D tiskalnikov Stratasys – pravi, da je 3D tisk že nekaj let v porastu. Ne gre za zadnji krik tehnike, a se zdaj o tem več piše v medijih, javnost o njih dobi več informacij. Tudi 3D tiskalniki so postali cenovno dostopnejši. Na trgu je namreč cela vrsta amaterskih 3D tiskalnikov, ki jih je mogoče kupiti za ceno od 500 do 1.500 evrov in jih je možno upravljati brez predhodnega znanja.

"V Sloveniji profesionalne 3D tiskalnike uporablja okoli 70 podjetij. To so tiskalniki vrednosti od 10 tisoč do 400.000 evov. Imajo jih tako izobraževalne ustanove, inštituti, kot večja in manjša podjetja za proizvodnjo produktov, bodisi komponent, bodisi končnih izdelkov. Hkrati je pri nas cela vrsta podjetij in posameznikov, ki imajo 3D tiskalnik vrednosti okoli 2.000 evrov, nad katerimi pa ni pregleda,“ pravi Plevnik.

3D tiskalnike s pridom uporabljajo tudi v avtomobilski industriji, oziroma letalstvu. Plevnik pravi, da tiskalnike slovenska podjetja bolj kot za končne produkte uporabljajo za načrtovanje komponent. Akrapovič, na primer, z njim izdeluje prototipe ali šablone za montažo in odrez cevi, enako Hella, Pipistrel pa jih uporablja tudi za proizvodnjo končnih produktov, ki jih vgradijo v letalo.

Agregata ali menjalnika ne moremo natisniti

Pri 3D tiskanju gre za postopek izdelave trirazsežnih trdih objektov poteka na osnovi digitalnega (računalniškega) CAD modela. Za razliko od klasičnih 2D tiskalnikov, kjer tiskamo sliko na papirju, pri 3D tisku dodajamo plasti materiala (po principu sloj po sloj), dokler ne dobimo končne oblike. "To je tako, kot bi obrezali več 2D sličic in jih eno na drugo zložili skupaj v končno obliko,“ pojasnjuje Plevnik in dodaja, da je zelo posplošeno, ko beremo, da je nekdo v 10 urah natisnil avtomobil ali motor: "Ni tako enostavno. Trenutno je še precej omejitev. S 3D tiskalniki je mogoče natisniti določene komponente. Na primer plastična ohišja, blatnike, armaturno ploščo. Te izdelke je treba naknadno pobrusiti, obdelati in pobarvati. Motorja, sklopke, bata ali menjalnik, ne moremo kar natisniti.“

Čas je denar

Zakaj so potem 3D tiskalniki prinesli revolucijo v avtomobilsko industrijo? Plevnik pravi, da je njihova prednost predvsem v tem, da pohitrijo cikel razvoja in s tem omogočijo hitrejši vstop na trg: "Za zdaj se v 60 do 70 odstotkih 3D tisk uporablja za prototipe, v fazi razvoja in testiranj. Danes je tempo razvoja avtomobilov hiter, novi modeli si sledijo drug za drugim. V avtomobilski industriji 3D tiskalnike uporabljajo tudi za nadomeščanje klasične izdelave priprav in tudi izdelavo orodij.“

3D tiskalniki zmanjšujejo stroške, saj lahko z njimi napake v dizajnu ali funkcionalnosti ugotavljamo že zelo zgodaj, tudi investicije v priprave in orodja so nižje. Pri BMW je na primer čas izdelave šablone za pritrditev značke s CNC strojno metodo sedem ur, strošek materiala 390 evrov in skupni čas dobave 18 dni. S 3D tiskalnikom so čas izdelave skrajšali za polovico, prihranek na strošku materiala je bil 225 evrov, skupni čas dobave pa je bil krajši kar za 16 dni in pol.

"Pritisk zaradi dobavnih rokov s strani kupcev je vse večji. Najlažje in tudi najceneje je skrajšati čas v procesu, od razvoja, testiranja, do proizvodnje. Tu so se 3D tiskalniki izkazali za odločilne. Če ima podjetje 3D tiskalnik lahko nek izdelek natisne čez noč, medtem, ko s klasičnimi metodami to traja tudi po več tednov,“ pravi Plevnik, ki izpostavlja še eno bistveno prednost 3D tiskalnikov vezano tako na avtomobilsko industrijo, kot ostale industrije.

Glavni trend v avtomobilski industriji je zniževanje mase, po principu gram za gram, kilogram za kilogram. Lahka gradnja vozil je namreč najboljši način za znižanje porabe goriva in škodljivih emisij. 3D tisk omogoča tiskanje z najrazličnejšimi materiali, od jekla, do lahkih materialov, kot so ogljikova vlakna in aluminij. Hkrati je lahko pri 3D tisku notranja struktura izdelka v obliki satovja, a ne na račun njegove trdnosti. "Bolj kot je komplicirana oblika, bolj je izdelek primeren za 3D tiskanje. V primerjavi z nekim končnim izdelkom, ki je izdelan klasično in vedno poln, lahko s 3D tiskom definiramo strukturo notranjosti izdelkov in s tem pridobimo na teži. Hkrati takšna, »votla«, komponenta zadostuje zahtevam po trdnosti.

Še ena prednost 3D tiska in profesionalnih 3D tiskalnikov v primerjavi z nizkocenovnimmi je natančnost izdelave. Plevnik pravi: "S profesionalnimi 3D tiskalniki bomo od 100 izdelkov dobili 99 identičnih. Ponovljivost, zanesljivost in natančnost je izjemno velika. Pri amaterskih tiskalnikih so izkušnje strank drugačne. Uporabniki se morajo veliko ukvarjati s procesom tiskanja, vzame jim veliko časa, kar pa ni garancija za dober izdelek.“

grega.prebil@zurnal24.si