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

Pencetakan 3D telah diterapkan sejak tahun 1980an, hanya dalam kurun waktu 30 tahun, pencetakan 3D teknologi baru ini telah diterapkan di sejumlah industri. Dengan meningkatnya permintaan masyarakat akan produk otomotif yang dipersonalisasi dan disesuaikan, serta kesulitan seperti lamanya waktu dan tingginya biaya produksi dan pemeliharaan beberapa suku cadang proses tradisional yang rumit, teknologi pencetakan 3D semakin disukai oleh perusahaan otomotif, suku cadang, dan setelahnya. -pemasok layanan penjualan. Seperti kita ketahui bersama, industri otomotif merupakan industri padat modal dan teknologi, dan investasi dalam penelitian dan pengembangan mobil baru juga sangat besar. Akibatnya, perusahaan mobil, pemasok suku cadang dan layanan purna jual secara aktif mengeksplorasi teknologi baru untuk mengurangi biaya material dan meningkatkan efisiensi. Teknologi pencetakan 3D kemudian mulai dieksplorasi dan diterapkan di bidang suku cadang otomotif, khususnya di bidang manufaktur dan pemeliharaan mobil menjadi semakin matang.

Definisi teknologi pencetakan 3D

Teknologi pencetakan 3D adalah sejenis file model digital yang didasarkan pada penggunaan bubuk logam atau plastik dan bahan perekat lainnya, melalui printer 3D, lapis demi lapis untuk membuat objek teknologi. Teknologi ini memungkinkan kita mengubah model digital menjadi objek fisik melalui perangkat lunak CAD (computer Aided design). Penerapan teknologi pencetakan 3D meliputi bidang manufaktur, bidang medis dan lain sebagainya.

Keunggulan teknologi pencetakan 3D

1. Pembuatan Prototipe Cepat: Printer 3D menawarkan pembuatan prototipe cepat, memungkinkan Anda merancang, memproduksi, dan menguji komponen khusus dengan cepat, serta memodifikasi desain dengan cepat tanpa memengaruhi kecepatan proses pencetakan.

2. Kebebasan desain: Pencetakan 3D memungkinkan Anda membuat bentuk geometris kompleks yang sulit dibuat dengan metode manufaktur tradisional. Anda dapat dengan mudah memodifikasi desain dan membuat segala jenis geometri.

3. Mengurangi limbah: Pencetakan 3D menggunakan proses manufaktur aditif, di mana bahan yang digunakan hanyalah bahan yang diperlukan untuk memproduksi suku cadang yang diperlukan. Metode pemrosesan tradisional memotong sejumlah besar bahan yang tidak dapat didaur ulang untuk menghasilkan komponen, sehingga menghasilkan banyak limbah.

4. Biaya: Karena pengurangan limbah material, pencetakan 3D mengurangi biaya produksi karena Anda hanya membayar bahan yang perlu dicetak.

5. Cetak sesuai permintaan: Pencetakan 3D memungkinkan Anda mencetak sesuai permintaan, menghindari persediaan yang berlebihan dan inventaris yang mahal. Ini menggunakan teknologi manajemen inventaris tepat waktu untuk mengosongkan ruang inventaris dengan mencetak desain dalam jumlah tepat yang diperlukan hanya saat diperlukan.

6. Kecepatan: Pencetakan 3D dapat mencetak komponen hanya dalam beberapa jam, tergantung pada kompleksitas dan ukuran komponen, sementara pemrosesan dapat memakan waktu lebih lama.

7. Memberikan lebih banyak pilihan manufaktur: Metode pencetakan 3D menawarkan berbagai macam produk manufaktur. Itu dapat menghasilkan produk yang dirancang dan disesuaikan secara individual.

8. Lebih ringan: Bahan plastik yang digunakan dalam pencetakan 3D jauh lebih ringan dibandingkan logam. Banyak mobil menggunakan suku cadang cetakan 3D untuk membuat kendaraannya lebih ringan dan hemat bahan bakar.

9. Menghemat biaya pergudangan: Pencetakan 3D hanya menghasilkan produk sesuai permintaan, jadi Anda tidak perlu khawatir dengan ruang penyimpanan atau gudang dengan stok berlebih.

10. Ciptakan lebih banyak lapangan kerja: Meluasnya penggunaan pencetakan 3D akan menciptakan lapangan kerja bagi para insinyur untuk merancang peralatan dan teknisi yang akan menjaga inventaris dan memecahkan masalah. Semakin banyak seniman yang mengandalkan penggunaan pencetakan 3D untuk menghasilkan produk mereka.

Kekurangan teknologi pencetakan 3D

1. Tidak cocok untuk produksi massal: Jika sejumlah besar komponen perlu diproduksi, maka pencetakan 3D bukanlah proses produksi yang ideal. Metode lain, seperti cetakan injeksi, mungkin hemat biaya untuk mencetak sebagian besar.

2. Bahan terbatas: Hanya plastik tertentu dengan sifat mekanik tertentu yang dapat digunakan untuk memproduksi komponen cetakan 3D. Beberapa printer 3D dapat menggunakan logam, dan pilihan logam terbatas.

3. Volume pembuatan terbatas: Sebagian besar printer 3D memiliki ruang pembuatan yang kecil, dan jika bagian cetakan Anda lebih besar dari ruang printer pembuatan, Anda harus membagi bagian tersebut menjadi beberapa bagian dan merekatkannya selama pasca-pemrosesan.

4. Biaya pencetakan besar meningkat: Jika cetakan Anda lebih besar dari ruang pembuatan, biaya pencetakan akan meningkat karena pencetakan akan memakan waktu lebih lama. Prosesnya juga membutuhkan tenaga manual.

5. Lebih sedikit lapangan pekerjaan di bidang manufaktur: pencetakan 3D akan menyebabkan lebih sedikitnya lapangan kerja di bidang manufaktur, yang akan berdampak pada perekonomian dunia ketiga, terutama negara-negara yang bergantung pada pekerjaan berketerampilan rendah.

6. Masalah hak cipta: Meningkatnya penggunaan mekanisme pencetakan 3D dapat menyebabkan banyak masalah hak cipta. Hal ini akan membuka pintu bagi lebih banyak produk palsu, terutama jika produk tersebut ada dalam file digital.

7. Pasca pemrosesan: Pencetakan 3D perlu dibersihkan untuk menghilangkan bahan pendukung dan membuat permukaan bagian yang dihasilkan menjadi halus. Ini memperlambat prosesnya.

8. Pembuatan barang-barang berbahaya: Tanpa peraturan yang tepat, pencetakan 3D dapat mengarah pada pembuatan barang-barang berbahaya seperti senjata api dan uang palsu. Proses produksi juga dapat melemahkan mekanisme kontrol.

9. Mencetak barang-barang yang tidak berguna: Pencetakan 3D dapat menyebabkan pembuatan barang-barang tidak berguna yang tidak ramah lingkungan.

10. Struktur bagian: Dalam proses pembuatan aditif, bagian-bagian dicetak berlapis-lapis dan harus diikat satu sama lain selama proses pencetakan. Jika lapisannya terpisah, bagian tersebut akan pecah.

01. Membuat suku cadang kendaraan

Karena mobil akan rusak dan perlu diperbaiki, maka bengkel 4S dan bengkel mobil akan menyiapkan beberapa suku cadang. Namun, karena terlalu banyak suku cadang mobil, tidak mungkin untuk memesan setiap suku cadang, dan biaya persediaan akan menjadi tinggi. Pasar yang kecil dengan sedikit produsen juga menyebabkan waktu perawatan yang lama.

Oleh karena itu, suku cadang pencetakan 3D telah menjadi cara baru untuk mendapatkan suku cadang, dan toko dapat mencetak suku cadang yang diperlukan langsung di toko, sehingga mengurangi tekanan inventaris dan mengurangi waktu pemeliharaan.

Di satu sisi, hal ini mengurangi tekanan inventaris, dan di sisi lain, menghemat waktu pemesanan suku cadang dan meningkatkan efisiensi pemeliharaan.

Di masa depan, gudang suku cadang kemungkinan besar akan didominasi oleh model digital.

02. Membuat sampel produk

Mobil sebagai produk komprehensif peradaban industri modern, mulai dari desain hingga produksi massal, penelitian dan pengembangan selama kebutuhan untuk menghasilkan sampel dalam jumlah besar. Sebelum pencetakan 3D, sampel ini diproses dengan tangan, CNC, dan metode lainnya.

Saat ini, dalam tahap pengembangan, sudah banyak sampel yang diproduksi dengan pencetakan 3D. Dengan kemajuan teknologi pencetakan 3D, keunggulan siklus produksi yang pendek, presisi tinggi, dan biaya rendah akan semakin ditonjolkan.

03. Produksi massal suku cadang

Saat ini, suku cadang cetak 3D masih relatif sedikit yang langsung diterapkan pada kendaraan produksi massal, dan sebagian besar masih digunakan sebagai suku cadang uji.

Bukan karena kualitas komponen cetakan 3D yang buruk, namun kecepatan pencetakan 3D saat ini belum mampu memenuhi kebutuhan produksi massal.

Oleh karena itu, komponen cetakan 3D saat ini hanya digunakan pada beberapa model produksi yang relatif kecil, seperti berbagai supercar, mobil F1, dan sebagai komponen modifikasi.

Karena tingkat penyesuaian yang tinggi dan keterbatasan pencetakan 3D yang kecil, beberapa komponen yang dioptimalkan secara topologi dapat diproduksi, yang seringkali memiliki geometri kompleks, kinerja yang lebih ringan dan lebih baik daripada komponen aslinya.

Saat ini, produsen terkemuka di industri otomotif sedang meningkatkan investasi mereka dalam penelitian dan pengembangan teknologi pencetakan 3D. Teknologi pencetakan 3D diharapkan dapat digunakan untuk memproduksi suku cadang secara massal dan menghadirkan performa yang lebih baik pada mobil.

04. Sadarilah mode produksi terdistribusi

Seperti kita ketahui bersama, industri otomotif merupakan industri yang sangat terkonsentrasi, sejumlah besar suku cadang dikirim ke pabrik, dirakit di jalur produksi menjadi kendaraan utuh, dan kemudian dikirim ke seluruh dunia untuk dijual.

Transportasi yang terlibat membutuhkan banyak waktu dan uang. Misalnya, mobil baru Prancis Citroen terkonsentrasi di produksi Chengdu dan kemudian dikirim ke penjualan global.

Pencetakan 3D dapat mewujudkan produksi terdistribusi, dan sasis serta berbagai bagian dapat dicetak 3D secara lokal dan kemudian dirakit.

05. Cetak seluruh mobil

Dari sudut pandang saat ini, kendaraan cetak masih dalam jarak tertentu dari produksi massal, namun seiring berjalannya waktu, jenis mobil cetak 3D dan kendaraan listrik juga banyak.

Teknologi pencetakan 3D saat ini sudah dapat digunakan untuk mencetak seluruh sasis kendaraan, rangka, pintu, dll., dan sasis cetak 3D serta bagian lainnya dapat diintegrasikan dengan beberapa bagian dan dicetak menjadi satu, yang tidak hanya mengurangi waktu perakitan. , tetapi juga meningkatkan ketegasan.

Namun saat ini dibatasi oleh kecepatan pencetakan dan belum memiliki kapasitas produksi massal. Ketika kecepatan pencetakan meningkat ke tahap tertentu, mobil produksi pencetakan 3D bukanlah hal yang mustahil.

Dari perspektif ini, ketika teknologi pencetakan 3D dikembangkan sampai batas tertentu, dampaknya terhadap industri otomotif di masa depan akan sangat besar.