PRINTAREA 3D REZOLVĂ PROBLEMELE LEGATE DE DISPONIBILITATEA PIESELOR ÎN SECTORUL AUTO

Rezumat

Alfa Project, o companie cu sediul în Polonia, reproduce piese deteriorate sau indisponibile pentru mașini de epocă prin inginerie inversă.

Ei modelează 3D fiecare piesă în software-ul CAD și folosesc Zortrax M300 Plus pentru a livra produsele comandate.

Printarea 3D s-a dovedit a fi o metodă de producție rentabilă și fiabilă în industria auto.

Industria auto profită de tehnologiile de fabricație aditivă de mulți ani. Printarea 3D eficientizează procesele de proiectare și construcție a mașinilor, oferind producătorilor mai multă libertate de proiectare și posibilități eficiente de prototipare. Dar, în unele cazuri, imprimantele 3D sunt folosite în sectorul auto într-un mod ușor diferit. Iată un exemplu de companie care modelează 3D și reproduce părți rupte sau indisponibile ale vehiculelor și care utilizează o imprimantă 3D Zortrax în acest scop.

Printarea 3D în inginerie inversă: de la proiecte CAD la piese funcționale

Alfa Project este o companie poloneză deținută de frații Mateusz și Przemysław Dziwisz, care au un interes major în motorizarea italiană, în special mașinile produse de Alfa Romeo. După ce au folosit mașinile acestei mărci de mulți ani, au decis să achiziționeze clasicul Alfa Romeo Spider din 1988. După cum au prezis, interiorul mașinii prezenta semne considerabile de uzură: „Multe elemente din plastic au fost deteriorate. Piesele de schimb disponibile pe piață erau foarte scumpe și încă aveau defecte. Chiar și atunci când am găsit niște obiecte bine conservate, știam că plasticul folosit pentru a le produce a devenit foarte fragil după atâția ani.” – subliniază Mateusz.

Alfa Romeo Spider, deținută de Mateusz și Przemysław de la Proiectul Alfa

Mateusz și Przemysław au ales să reproducă singuri acele părți deteriorate. Ei au optat pentru modelarea 3D și printarea 3D a pieselor de către contractori externi. După aceea, arătând efectele muncii lor printre alți pasionați de mașini de epocă, i-a făcut să realizeze că exista o cerere tot mai mare de a crea articole de interior ale mașinii care nu mai sunt disponibile comercial. De aceea au achiziționat prima imprimantă 3D FDM – Zortrax M300 Plus – și au decis să-și dezvolte în continuare proiectul și să lucreze la piese pentru alți proprietari de mașini.

Comenzile pe care au început să le primească implicau foarte des elemente care erau prea deformate pentru a fi scanate 3D. Așa că echipa Alfa Project și-a dat seama că singurul mod în care puteau recrea o anumită piesă era să o proiecteze manual de la zero. Prin urmare, au început să urmeze procesul numit inginerie inversă și să-și folosească imprimanta 3D desktop pentru a prototipa și uneori chiar a produce elementul final. Cum își încep de obicei proiectele? În primul rând, ei descompun fiecare parte în componentele sale separate pentru a colecta datele necesare pentru modelul 3D în software-ul CAD. Restul lucrărilor se desfășoară în interior: „Printarea 3D este un instrument care ne permite să transferăm cu ușurință un proiect direct din programul CAD în realitate. Acest lucru face mult mai ușor să lucrezi în inginerie inversă pentru industria auto.” – spune Mateusz.

Printare 3D realizată de Alfa Project pe Zortrax M300 Plus

Perfecționarea pieselor finale cu prototipare rapidă

Mateusz și Przemysław țin cu adevărat să livreze produse fiabile care să le înlocuiască pe cele instalate în mașini și să mențină aceleași funcționalități. Acestea modelează și reproduc 3D spoilere, bare de protecție, butoane, capace ale mecanismului cutiei de viteze, suporturi pentru oglinzi și mai multe elemente ale tabloului de bord, cum ar fi rame de ceas, orificii de ventilație, panouri de control AC etc. Dar, deoarece piesele originale sunt susceptibile de a fi deteriorate prin utilizarea regulată, echipa se concentrează pe îmbunătățirea designului fiecărei piese: „La proiectarea unei piese, adăugăm caracteristici, cum ar fi nervurile, care întăresc articolul final, mai ales în locurile deosebit de supuse deteriorării sau unde elementul original a fost deteriorat.” – explică Przemysław.

Un capac al mecanismului cutiei de viteze printat 3D și post-procesat de Alfa Project pentru unul dintre clienții lor care deține și un Alfa Romeo Spider

După modelarea inițială 3D, echipa trece la printarea 3D a unui prototip. Piesa printata este apoi comparata cu cea originala si ajustată la locul unde va fi aşezată în final. În acest fel, echipa Alfa Project verifică dacă piesa îndeplinește criteriile dimensionale și geometrice. După cum subliniază ei, Zortrax M300 Plus este un instrument esențial pentru această etapă a muncii lor: „Datorită prototipării rapide, putem aplica rapid și ușor modificările proiectului și creăm elemente într-un timp mai scurt. În același timp, putem îmbunătăți semnificativ potrivirea elementelor printate la echipamentele deja existente.” Odată ce prototipul este acceptat, Mateusz și Przemysław continuă să producă piesa finală. Deoarece produc de obicei articole unice, Zortrax M300 Plus a devenit principala mașină de producție din atelierul lor, ceea ce garantează eficiența costurilor în comparație cu alte metode, precum frezarea sau turnarea.

Orificiul de aerisire Alfa Romeo Spider printat 3D instalat în tabloul de bord (în stânga). Un orificiu de ventilație original în comparație cu orificiile de ventilație reproduse de Alfa Project (în dreapta)

Modele printate 3D ca înlocuitori pentru piesele din fabrică

Echipa Alfa Project evaluează fiecare proiect individual în ceea ce privește mediul, condițiile și forțele care vor afecta elementul produs. Acest lucru îi ajută să stabilească corect geometria în timpul printării 3D, astfel încât piesa gata să fie supusă forțelor de îndoire, în locul celor de tăiere, care ar slăbi modelul. În proiectele lor, Mateusz și Przemysław aleg unul dintre cele mai populare filamente utilizate în sectorul auto – Z-ABS.

După cum susțin ei, filamentul selectat corespunzător le permite să creeze elemente la fel de durabile ca piesele din fabrică: „În elementele din plastic printate, Z-ABS oferă o rezistență satisfăcătoare la temperatură și, în același timp, este suficient de rezistent la îndoire. Poate fi folosit în modele 3D cu elemente de fixare sau de ancorare.” În cele din urmă, printurile 3D sunt lustruite și lăcuite pentru a se potrivi cât mai bine cu partea originală.

Lansarea Proiectului Alfa a permis lui Mateusz și Przemysław să abordeze problema disponibilității elementelor din plastic în vehiculele care au ieșit din producție. Folosirea imprimantei 3D Zortrax M300 Plus în afacerea lor îi ajută acum să livreze piese de înaltă calitate, cu o gamă completă de funcționalități. De fapt, produsele Alfa Project au ajuns la alți pasionați de mașini de epocă: „În prezent, piesele noastre sunt folosite în vehicule în toată lumea și ceea ce este cel mai important pentru noi – clienții sunt mulțumiți de munca noastră.” În viitor, Mateusz și Przemysław plănuiesc să-și extindă oferta prin introducerea de noi tipuri de filamente, în special cele armate cu fibre de sticlă și carbon.