What are the applications of 3D printing in the automotive industry

La impresión 3D se ha aplicado desde la década de 1980, hace poco más de 30 años, esta tecnología emergente se ha aplicado a varias industrias. Con la mejora de la demanda de productos automotrices personalizados y personalizados, así como las dificultades como el largo tiempo y el alto costo de fabricación y mantenimiento de algunas piezas de proceso complejas tradicionales, la tecnología de impresión 3D es cada vez más favorecida por las empresas automotrices, repuestos y después. -proveedores de servicios de ventas. Como todos sabemos, la industria del automóvil es una industria típica con uso intensivo de capital y tecnología, y la inversión en investigación y desarrollo de automóviles nuevos también es muy grande. Como resultado, las empresas de automóviles, los proveedores de repuestos y servicios posventa están explorando activamente nuevas tecnologías para reducir los costos de materiales y mejorar la eficiencia. Luego, la tecnología de impresión 3D comenzó a explorarse y aplicarse en el campo de las piezas de automóviles, especialmente en la fabricación y el mantenimiento de automóviles y se ha vuelto cada vez más maduro.

Definición de tecnología de impresión 3D

La tecnología de impresión 3D es un tipo de archivo de modelo digital basado en el uso de polvo de metal o plástico y otros materiales adhesivos, a través de la impresora 3D, capa por capa para construir la tecnología del objeto. Esta tecnología nos permite convertir modelos digitales en objetos físicos a través de un software CAD (diseño asistido por computadora). Las aplicaciones de la tecnología de impresión 3D incluyen la fabricación, los campos médicos, etc.

Las ventajas de la tecnología de impresión 3D

1. Creación rápida de prototipos: las impresoras 3D ofrecen creación rápida de prototipos, lo que le permite diseñar, producir y probar rápidamente piezas personalizadas y modificar diseños rápidamente sin afectar la velocidad del proceso de impresión.

2. Libertad de diseño: la impresión 3D permite crear formas geométricas complejas que son difíciles de realizar con los métodos de fabricación tradicionales. Puedes modificar fácilmente el diseño y realizar cualquier tipo de geometría.

3. Reducir los residuos: la impresión 3D utiliza un proceso de fabricación aditiva, donde los únicos materiales utilizados son los necesarios para producir las piezas requeridas. Los métodos de procesamiento tradicionales cortan grandes trozos de material no reciclable para producir piezas, lo que genera una gran cantidad de residuos.

4. Costo: Debido a la reducción del desperdicio de material, la impresión 3D reduce los costos de producción porque solo pagas por los materiales que necesitas imprimir.

5. Impresión bajo demanda: la impresión 3D le permite imprimir bajo demanda, evitando excesos de inventario e inventarios costosos. Utiliza tecnología de gestión de inventario justo a tiempo para liberar espacio en el inventario imprimiendo diseños en la cantidad exacta necesaria sólo cuando es necesario.

6. Velocidad: la impresión 3D puede imprimir piezas en tan solo unas pocas horas, dependiendo de la complejidad y el tamaño de la pieza, mientras que el procesamiento puede llevar mucho más tiempo.

7. Proporcionar más opciones de fabricación: los métodos de impresión 3D ofrecen una amplia gama de productos manufacturados. Puede producir productos diseñados individualmente y personalizados.

8. Más ligero: Los materiales plásticos utilizados en la impresión 3D son mucho más ligeros que el metal. Muchos automóviles utilizan piezas impresas en 3D para hacer que sus vehículos sean más livianos y con menor consumo de combustible.

9. Ahorre en costes de almacenamiento: la impresión 3D solo produce productos bajo demanda, por lo que no tiene que preocuparse por el espacio de almacenamiento o los almacenes con exceso de stock.

10. Crear más puestos de trabajo: el uso generalizado de la impresión 3D creará puestos de trabajo para ingenieros que diseñarán equipos y técnicos que mantendrán el inventario y resolverán problemas. Más artistas dependerán del uso de la impresión 3D para entregar sus productos.

Desventajas de la tecnología de impresión 3D

1. No apto para la producción en masa: si es necesario producir una gran cantidad de piezas, la impresión 3D no es un proceso de producción ideal. Otros métodos, como el moldeo por inyección, pueden resultar rentables para imprimir piezas grandes.

2. Materiales limitados: solo se pueden utilizar plásticos específicos con determinadas propiedades mecánicas para producir piezas impresas en 3D. Algunas impresoras 3D pueden utilizar metal y las opciones de metal son limitadas.

3. Volumen de construcción limitado: la mayoría de las impresoras 3D tienen salas de construcción pequeñas, y si las piezas impresas son más grandes que la sala de la impresora, tendrá que dividirlas en varias partes y pegarlas durante el posprocesamiento.

4. Los costos de impresión grandes aumentan: si su impresión es más grande que la sala de construcción, el costo de impresión aumentará porque la impresión llevará más tiempo. El proceso también requiere mano de obra.

5. Menos empleos en el sector manufacturero: la impresión 3D generará menos empleos en el sector manufacturero, lo que tendrá un impacto en las economías del tercer mundo, especialmente aquellas que dependen de empleos poco calificados.

6. Problemas de derechos de autor: el mayor uso de mecanismos de impresión 3D puede generar muchos problemas de derechos de autor. Abrirá la puerta a más productos falsificados, especialmente si los productos existen en archivos digitales.

7. Postprocesamiento: la impresión 3D debe limpiarse para eliminar los materiales de soporte y suavizar la superficie de las piezas producidas. Esto ralentiza el proceso.

8. Fabricación de mercancías peligrosas: sin una regulación adecuada, la impresión 3D puede conducir a la fabricación de mercancías peligrosas como armas y dinero falso. El proceso de producción también puede socavar los mecanismos de control.

9. Imprimir artículos inútiles: la impresión 3D puede conducir a la fabricación de artículos inútiles y perjudiciales para el medio ambiente.

10. Estructura de las piezas: en el proceso de fabricación aditiva, las piezas se imprimen en capas y deben unirse entre sí durante el proceso de impresión. Si las capas se separan, la pieza se romperá.

01. Fabricar repuestos para vehículos.

Debido a que el automóvil se dañará y será necesario repararlo, los talleres 4S y los talleres de reparación de automóviles prepararán algunas piezas. Sin embargo, debido a que hay demasiadas piezas de automóvil, es imposible reservar todas las piezas y los costos de inventario serán altos. El pequeño mercado con pocos fabricantes también conlleva un tiempo de mantenimiento prolongado.

Por lo tanto, la impresión 3D de piezas se ha convertido en una nueva forma de obtener repuestos, y la tienda puede imprimir las piezas requeridas directamente en la tienda, lo que permite reducir la presión del inventario y reducir el tiempo de mantenimiento.

Por un lado, reduce la presión del inventario y, por otro lado, ahorra tiempo en el pedido de piezas y mejora la eficiencia del mantenimiento.

En el futuro, es probable que los almacenes de repuestos estén dominados por modelos digitales.

02. Hacer muestras de productos

El automóvil como producto integral de la civilización industrial moderna, desde el diseño hasta la producción en masa, la investigación y el desarrollo durante la necesidad de producir una gran cantidad de muestras. Antes de la impresión 3D, estas muestras se procesaban a mano, CNC y otros métodos.

En la actualidad, en fase de desarrollo, ya hay un gran número de muestras producidas mediante impresión 3D. Con el avance de la tecnología de impresión 3D, se destacarán aún más las ventajas de un ciclo de producción corto, alta precisión y bajo costo.

03. Producción en masa de piezas.

En la actualidad, las piezas impresas en 3D son todavía relativamente pocas y se aplican directamente a vehículos de producción en masa, y la mayoría de ellas todavía se utilizan como piezas de prueba.

No es que la calidad de las piezas impresas en 3D no sea buena, sino que la velocidad actual de impresión 3D no puede satisfacer las necesidades de la producción en masa.

Por lo tanto, las piezas impresas en 3D actuales sólo se utilizan en algunos modelos de producción relativamente pequeños, como varios superdeportivos, coches de F1 y como piezas modificadas.

Debido al alto grado de personalización y las pequeñas limitaciones de moldeo de la impresión 3D, se pueden fabricar algunas piezas topológicamente optimizadas, que a menudo tienen una geometría compleja, más ligeras y mejor rendimiento que las piezas originales.

En la actualidad, los principales fabricantes de la industria del automóvil están aumentando su inversión en la investigación y el desarrollo de la tecnología de impresión 3D. Se espera que la tecnología de impresión 3D pueda utilizarse para producir piezas en masa y mejorar el rendimiento de los automóviles.

04. Implementar el modo de producción distribuida.

Como todos sabemos, la industria automotriz es una industria altamente concentrada, una gran cantidad de piezas se envían a las fábricas, se ensamblan en la línea de producción en vehículos completos y luego se envían a todo el mundo para su venta.

El transporte involucrado requiere mucho tiempo y dinero. Por ejemplo, el nuevo automóvil francés Citroen se concentra en la producción de Chengdu y luego se envía a las ventas globales.

La impresión 3D puede realizar una producción distribuida, y el chasis y varias piezas pueden imprimirse en 3D localmente y luego ensamblarse.

05. Imprime todo el auto

Desde el punto de vista actual, el vehículo impreso todavía está a cierta distancia de la producción en masa, pero con el paso de los años, también se han multiplicado los coches impresos en 3D y los vehículos eléctricos.

La tecnología de impresión 3D actual ya se puede utilizar para imprimir todo el chasis, el marco, la puerta, etc. del vehículo, y el chasis impreso en 3D y otras piezas se pueden integrar con varias piezas e imprimir en una, lo que no solo puede reducir el tiempo de montaje. , pero también mejora la firmeza.

Sin embargo, actualmente está limitada por la velocidad de impresión y no tiene capacidad para producir en masa. Cuando la velocidad de impresión aumenta hasta cierto punto, los coches de producción con impresión 3D no son imposibles.

Desde estas perspectivas, cuando la tecnología de impresión 3D se desarrolle hasta cierto punto, el impacto futuro en la industria automotriz será enorme.