Impressão 3D pode ser utilizado para quase todos setores da indústria manufatura e negócios, hoje vamos discutir sobre como usar a tecnologia de impressão 3D no setor automobilístico
Vantagens da utilização da tecnologia de impressão 3D no setor automobilístico
1. Produção personalizado em baixa ou alta escala
2. Ciclo rápida de produção das peças
3. Baixo desperdício de matérias
4. Alta precisão da materialização do conceito
5. Alto nível de customização de peças complexas
6. Facilidade na engenharia reversa
Para a indústria automóvel, desde processo do conceito digitalizado, prototipagem, desenvolvimento e produção de baixo ou larga escala em relação aos processos existentes tem boa viabilidade de aplicação. Segundo os peritos, existem atualmente cinco aplicações principais da impressão em 3D.
Exemplos da utilização de tecnologia de impressão 3D no setor automobilístico
1. Concepção do projeto
3. fabricação direta de peças estruturais complexas.
4. produção de peças estruturais leves para automóveis.
5. Substituição de peças com difícil acesso no mercado
6. personalização de peças especializadas e instrumentos de inspeção.
7. Desenvolvimento e mockup de peças para testes rápidas
8. a produção do modelo completo do veículo.
Existem grandes empresas reconhecida no mercado automobilística que utilizam a tecnologia impressão 3D como a Porsche, que trabalham atualmente em estreita colaboração com fabricantes de automóveis, principalmente peças impressas em 3D.
Engenharia reversa no setor automobilístico com impressão 3D
Para os desenhadores de carros, é difícil replicar desenhar todo o carro diretamente digitalmente, não só demorado e laborioso, mas também difícil de controlar a curvatura das superfícies de nos pontos chave do automóvel. Mas agora cada vez mais popular tecnologia de engenharia reversa com digitalização 3D, não só especialmente adequada para a concepção de modelos, mas também através da externalização de serviços de digitalização, o preço é favorável, ciclo rápida de curta duração, podendo poupar tempo, esforço e dinheiro.
Passo a passo da engenharia reversa com impressão 3D e scanner 3D
1. Aplicação de spray especial para destacar os dados do objeto (no casso peças de automóvel) para sensores do scanner 3D
2. Escaneamento do veículo pegando e captando dados de cada ponto do automóvel
3. Importação dos dados obtidos pelo equipamento para processamento no computador
4. Verificação de erro e detalhes no software do equipamento
5. Impressão 3D da peça.
O processo acima é aplicável em peças como
- eixos de transmissão,
- Ferramentas
- fixações
- sistemas de suspensão
- suspensões
- bancos de automóveis
- chassis,
- moldes de pneus,
- volantes.
No entanto, a aplicação da impressão 3D em automóveis ainda está principalmente centrada no desenvolvimento, e ainda tem de ser aplicada na produção em massa. A razão para isto, por um lado, é que a produção de peças para automóveis é atualmente dominada pelos moldes, porque em termos de produção em massa, o custo do molde por peça é menor, a eficiência de moldagem é maior. Por outro lado, o desempenho dos materiais de impressão 3D e os requisitos das pessoas ainda têm uma lacuna.
Atualmente tipos de tecnologia de impressão 3D utilizado no setor automobilístico são SLA, SLS, MJF, FDM, SLM, Polyjet, impressoras de areia e assim por diante. Veja tabela abaixo explicando os pontos fortes e fracos de cada tecnologia
Observe diferenças do tipos de tecnologia de impressão 3D na Tabela Abaixo
Tecnologia Preço Tamanho de impressão Qualidade Rigidez
SLA Baixa Grande Alta Alta
SLS/MJF Alta Médio Baixa Alta
FDM Baixa Grande Médio Médio
Polyjet Médio Médio Alta Médio
SLM Alta Pequeno Baixa Alta
A razão pela qual tantas tecnologias foram criadas é que tecnologias diferentes sempre tiveram vantagens e desvantagens diferentes, e até agora nenhuma tecnologia foi capaz de fazer tudo ao mesmo tempo. Para dar alguns exemplos
1. do ponto de vista do tamanho da moldagem, SLA, FDM, impressora de areia pode imprimir peças grandes, enquanto a SLM só pode imprimir peças pequenas;
2. do ponto de vista da qualidade da superfície da peça, SLA é alta, SLS, SLM é baixa, enquanto a impressora de areia é a pior;
3. do ponto de vista da resistência ao impacto das peças moldadas, SLS, SLM é alta, SLA é baixa;
4. do ponto de vista do desempenho da aderência, FDM, areia, SLM é baixa. As impressoras são melhores, os SLA's são piores.
Caso de de Matérias especiais de impressão 3D no setor automobilístico
A aplicação de materiais com alta resistência térmica
Nos últimos anos, os veículos de nova energia, tais como veículos eléctricos, tornaram-se uma nova tendência na indústria automóvel, e os materiais ignífugos utilizados nos veículos de nova energia tornaram-se cada vez mais populares, especialmente as peças de plástico ignífugas utilizadas nas estações de carregamento e nos componentes das baterias.
1. Conector de carregamento de veículos eléctricos
O canhão de carregamento como conector de carregamento de veículos eléctricos, é uma ligação importante entre instalações de carregamento, tais como pilhas de carregamento e veículos eléctricos, a qualidade do canhão de carregamento afeta diretamente o desempenho e a segurança do carregamento. Os requisitos de material do cartucho da pistola de carga são relativamente elevados, os materiais normalmente utilizados são: PBT + GF (poliéster termoplástico reforçado com fibra de vidro), PA + GF (nylon reforçado com fibra de vidro), PC meteorológico e assim por diante.
A exigência básica do material do conector é resistente ao calor e ao fogo, porque o contacto do conector é metálico, elevado número de inserções e remoções, pelo que o material requer um bom retardador de chamas e resistente ao calor, para evitar o fogo, para garantir a segurança. Os materiais de ligação normalmente utilizados são PBT, PPS, PA, PPE, PET e outros plásticos termoplásticos de engenharia.
2. Aplicação de materiais alta resistência térmica em módulos de bateria
Os componentes estruturais da caixa de bateria são os componentes básicos do sistema de bateria, que servem principalmente para apoiar e fixar o módulo de bateria, evitando os danos da caixa de bateria e das suas partes internas sob a ação de tensão mecânica ou força externa, o que é de grande importância para a segurança mecânica da caixa de bateria. O invólucro do compartimento da bateria e os componentes de suporte têm requisitos elevados sobre as propriedades abrangentes dos materiais, tais como retardamento de chama, resistência ao calor, resistência à tração e resistência ao impacto, etc. Os materiais de nylon (PA) são utilizados principalmente.
3. Materiaisalta resistência térmica em fichas e tomadas
Os materiais retardadores de chama utilizados em aplicações de ficha e tomada são principalmente PBT-GF25 FR, PBT-GF30 FR (poliéster termoplástico reforçado com vidro) ou PA66-GF25 FR/PA66-GF30 FR e PA66-GF25 FR/PA66-GF30 FR (nylon reforçado com vidro), que requerem retardadores de chama sem halogéneos que não produzem fumos cancerígenos e gases corrosivos durante a combustão.
Impressão 3D no setor automobilístico tem muita aplicação, Saiba mais sobre tecnologia de impressão 3D e scanner 3D na Revista indústria 4.0
