Ứng dụng của in 3D trong ngành ô tô là gì?

In 3D được áp dụng từ những năm 1980, chỉ hơn 30 năm nay, in 3D công nghệ mới nổi này đã được ứng dụng vào một số ngành công nghiệp. Với sự cải thiện nhu cầu của mọi người về các sản phẩm ô tô được cá nhân hóa và tùy chỉnh, cũng như những khó khăn như thời gian sản xuất và bảo trì lâu dài và chi phí cao của một số bộ phận quy trình phức tạp truyền thống, công nghệ in 3D ngày càng được các công ty ô tô, phụ tùng và sau này ưa chuộng. -Nhà cung cấp dịch vụ bán hàng. Như chúng ta đã biết, ngành công nghiệp ô tô là một ngành điển hình sử dụng nhiều vốn và công nghệ, mức đầu tư cho nghiên cứu và phát triển ô tô mới cũng rất lớn. Do đó, các công ty ô tô, phụ tùng và nhà cung cấp dịch vụ hậu mãi đang tích cực khám phá các công nghệ mới để giảm chi phí nguyên vật liệu và nâng cao hiệu quả. Công nghệ in 3D sau đó bắt đầu được khám phá và ứng dụng trong lĩnh vực phụ tùng ô tô, đặc biệt là trong sản xuất và bảo trì ô tô ngày càng trưởng thành.

Định nghĩa công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D là một loại tệp mô hình kỹ thuật số dựa trên việc sử dụng kim loại bột hoặc nhựa và các vật liệu kết dính khác, thông qua máy in 3D, từng lớp để xây dựng công nghệ đối tượng. Công nghệ này cho phép chúng ta chuyển đổi các mô hình kỹ thuật số thành các vật thể vật lý thông qua phần mềm CAD (thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính). Các ứng dụng của công nghệ in 3D bao gồm sản xuất, lĩnh vực y tế, v.v.

Ưu điểm của công nghệ in 3D

1. Tạo mẫu nhanh: Máy in 3D cung cấp khả năng tạo mẫu nhanh, cho phép bạn nhanh chóng thiết kế, sản xuất và thử nghiệm các bộ phận tùy chỉnh cũng như sửa đổi nhanh chóng thiết kế mà không ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình in.

2. Tự do thiết kế: In 3D cho phép bạn tạo ra các hình dạng hình học phức tạp mà khó thực hiện bằng các phương pháp sản xuất truyền thống. Bạn có thể dễ dàng sửa đổi thiết kế và tạo bất kỳ loại hình học nào.

3. Giảm chất thải: In 3D sử dụng quy trình sản xuất bồi đắp, trong đó vật liệu duy nhất được sử dụng là những vật liệu cần thiết để sản xuất các bộ phận cần thiết. Các phương pháp xử lý truyền thống cắt những khối lớn vật liệu không thể tái chế để sản xuất các bộ phận, dẫn đến rất nhiều chất thải.

4. Chi phí: Do giảm lãng phí nguyên liệu, in 3D giúp giảm chi phí sản xuất vì bạn chỉ phải trả tiền cho những vật liệu cần in.

5. In theo yêu cầu: In 3D cho phép bạn in theo yêu cầu, tránh tồn kho quá mức và tốn kém hàng tồn kho. Nó sử dụng công nghệ quản lý hàng tồn kho đúng lúc để giải phóng không gian tồn kho bằng cách in các thiết kế với số lượng chính xác chỉ cần khi cần.

6. Tốc độ: In 3D có thể in các bộ phận chỉ trong vài giờ, tùy thuộc vào độ phức tạp và kích thước bộ phận, trong khi quá trình xử lý có thể mất nhiều thời gian hơn.

7. Cung cấp nhiều tùy chọn sản xuất hơn: Phương pháp in 3D cung cấp nhiều loại sản phẩm được sản xuất. Nó có thể sản xuất các sản phẩm được thiết kế và tùy chỉnh riêng.

8. Nhẹ hơn: Vật liệu nhựa dùng trong in 3D nhẹ hơn nhiều so với kim loại. Nhiều ô tô sử dụng các bộ phận in 3D để làm cho xe nhẹ hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.

9. Tiết kiệm chi phí lưu kho: In 3D chỉ sản xuất các sản phẩm theo yêu cầu nên bạn không phải lo lắng về không gian lưu trữ hoặc kho hàng dư thừa.

10. Tạo thêm việc làm: Việc sử dụng rộng rãi in 3D sẽ tạo việc làm cho các kỹ sư thiết kế thiết bị và kỹ thuật viên, những người sẽ duy trì hàng tồn kho và giải quyết vấn đề. Nhiều nghệ sĩ sẽ dựa vào việc sử dụng in 3D để phân phối sản phẩm của họ.

Nhược điểm của công nghệ in 3D

1. Không phù hợp cho sản xuất hàng loạt: Nếu cần sản xuất một số lượng lớn các bộ phận thì in 3D không phải là quy trình sản xuất lý tưởng. Các phương pháp khác, chẳng hạn như ép phun, có thể tiết kiệm chi phí khi in các bộ phận lớn.

2. Vật liệu hạn chế: Chỉ những loại nhựa cụ thể có tính chất cơ học nhất định mới có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận in 3D. Một số máy in 3D có thể sử dụng kim loại và các tùy chọn kim loại bị hạn chế.

3. Khối lượng bản in hạn chế: Hầu hết các máy in 3D đều có phòng bản in nhỏ và nếu các bộ phận được in của bạn lớn hơn phòng bản bản in, bạn sẽ phải chia các bộ phận đó thành nhiều phần và dán chúng lại với nhau trong quá trình xử lý hậu kỳ.

4. Chi phí in lớn tăng: Nếu bản in của bạn lớn hơn phòng build thì chi phí in sẽ tăng do thời gian in sẽ lâu hơn. Quá trình này cũng đòi hỏi lao động thủ công.

5. Ít việc làm sản xuất hơn: Công nghệ in 3D sẽ dẫn đến ít việc làm sản xuất hơn, điều này sẽ tác động đến các nền kinh tế thế giới thứ ba, đặc biệt là những nền kinh tế phụ thuộc vào công việc có tay nghề thấp.

6. Vấn đề bản quyền: Việc tăng cường sử dụng cơ chế in 3D có thể dẫn đến nhiều vấn đề về bản quyền. Nó sẽ mở ra cánh cửa cho nhiều sản phẩm giả hơn, đặc biệt nếu sản phẩm đó tồn tại dưới dạng tệp kỹ thuật số.

7. Xử lý sau: In 3D cần được làm sạch để loại bỏ các vật liệu hỗ trợ và làm cho bề mặt của các bộ phận được sản xuất trở nên mịn màng. Điều này làm chậm quá trình.

8. Sản xuất hàng hóa nguy hiểm: Nếu không có quy định phù hợp, in 3D có thể dẫn đến việc sản xuất hàng hóa nguy hiểm như súng và tiền giả. Quá trình sản xuất cũng có thể làm suy yếu cơ chế kiểm soát.

9. In các mặt hàng vô dụng: In 3D có thể dẫn đến việc sản xuất các mặt hàng vô dụng không thân thiện với môi trường.

10. Cấu trúc bộ phận: Trong quy trình sản xuất bồi đắp, các bộ phận được in theo lớp và phải được liên kết với nhau trong quá trình in. Nếu các lớp tách ra, phần đó sẽ bị vỡ.

01. Làm phụ tùng ô tô

Vì xe sẽ bị hư hỏng cần phải sửa chữa nên các cửa hàng 4S, sửa chữa ô tô sẽ chuẩn bị một số phụ tùng. Tuy nhiên, vì có quá nhiều phụ tùng ô tô nên không thể dự trữ từng bộ phận và chi phí tồn kho sẽ cao. Thị trường nhỏ, ít nhà sản xuất cũng dẫn đến thời gian bảo trì kéo dài.

Do đó, các bộ phận in 3D đã trở thành một phương pháp cung cấp phụ tùng thay thế mới và cửa hàng có thể in các bộ phận cần thiết trực tiếp tại cửa hàng, giúp giảm áp lực tồn kho và giảm thời gian bảo trì.

Một mặt, nó làm giảm áp lực tồn kho, mặt khác, tiết kiệm thời gian đặt hàng các bộ phận và nâng cao hiệu quả bảo trì.

Trong tương lai, kho linh kiện có thể sẽ bị thống trị bởi các mô hình kỹ thuật số.

02. Làm mẫu sản phẩm

Ô tô như một sản phẩm toàn diện của nền văn minh công nghiệp hiện đại, từ thiết kế đến sản xuất hàng loạt, nghiên cứu và phát triển trong nhu cầu sản xuất số lượng lớn mẫu. Trước khi in 3D, các mẫu này được xử lý bằng tay, CNC và các phương pháp khác.

Hiện tại, đang trong giai đoạn phát triển, đã có một số lượng lớn mẫu được sản xuất bằng công nghệ in 3D. Với sự tiến bộ của công nghệ in 3D, những ưu điểm của chu kỳ sản xuất ngắn, độ chính xác cao và chi phí thấp sẽ càng được nêu bật.

03. Sản xuất hàng loạt các bộ phận

Hiện tại, các bộ phận in 3D vẫn còn tương đối ít được áp dụng trực tiếp vào các phương tiện sản xuất hàng loạt và hầu hết chúng vẫn được sử dụng làm bộ phận thử nghiệm.

Không phải chất lượng các bộ phận in 3D không tốt mà là tốc độ in 3D hiện nay chưa thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất hàng loạt.

Do đó, các bộ phận in 3D hiện tại chỉ được sử dụng trong một số mẫu sản xuất tương đối nhỏ, chẳng hạn như các loại siêu xe, xe F1 và các bộ phận được sửa đổi.

Do mức độ tùy chỉnh cao và hạn chế đúc nhỏ của in 3D, một số bộ phận được tối ưu hóa về mặt cấu trúc có thể được sản xuất, thường có hình học phức tạp, nhẹ hơn và hiệu suất tốt hơn so với các bộ phận ban đầu.

Hiện nay, các nhà sản xuất hàng đầu trong ngành ô tô đang tăng cường đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ in 3D. Người ta hy vọng rằng công nghệ in 3D có thể được sử dụng để sản xuất hàng loạt các bộ phận và mang lại hiệu suất tốt hơn cho ô tô.

04. Hiện thực hóa phương thức sản xuất phân tán

Như chúng ta đã biết, ngành công nghiệp ô tô là một ngành có tính tập trung cao độ, một lượng lớn linh kiện được vận chuyển đến các nhà máy, lắp ráp trên dây chuyền sản xuất thành những chiếc xe hoàn chỉnh, sau đó vận chuyển đi khắp thế giới để bán.

Việc vận chuyển liên quan mất rất nhiều thời gian và tiền bạc. Ví dụ, chiếc xe hơi mới Citroen của Pháp tập trung sản xuất ở Thành Đô, sau đó được bán ra toàn cầu.

In 3D có thể thực hiện sản xuất phân tán, khung và các bộ phận khác nhau có thể được in 3D cục bộ rồi lắp ráp.

05. In toàn bộ xe

Theo quan điểm hiện nay, ô tô in 3D vẫn còn một khoảng cách nhất định để sản xuất hàng loạt, nhưng trong những năm qua, ô tô in 3D và xe điện cũng có rất nhiều.

Công nghệ in 3D hiện tại có thể được sử dụng để in toàn bộ khung, khung, cửa, v.v., khung xe in 3D và các bộ phận khác có thể được tích hợp với nhiều bộ phận và in thành một, điều này không chỉ giúp giảm thời gian lắp ráp , mà còn cải thiện độ săn chắc.

Tuy nhiên, hiện tại nó bị hạn chế bởi tốc độ in và không có khả năng sản xuất hàng loạt. Khi tốc độ in tăng đến một mức nhất định, việc sản xuất ô tô in 3D không phải là không thể.

Từ những góc độ này, khi công nghệ in 3D được phát triển đến một mức độ nhất định, tác động trong tương lai đối với ngành công nghiệp ô tô sẽ rất lớn.