BMW: Πώς λειτουργεί ο 3D εκτυπωτής που θέλει να χρησιμοποιήσει;
1/1/2021
Η BMW θέλει να εφαρμόσει την τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printer) στην κατασκευή εξαρτημάτων μαζική παραγωγής. Τι είναι και πώς λειτουργεί η συγκεκριμένη τεχνολογία;
Όταν ακούμε την λέξη «εκτυπωτής» το μυαλό των περισσοτέρων πηγαίνει αυτόματα σε χαρτική ύλη. Εδώ και μερικά χρόνια, οι περίφημοι 3D printers έχουν μπει και στην αυτοκινητιστική καθημερινότητα. Κορυφαίες μάρκες εφαρμόζουν την συγκεκριμένη τεχνολογία, μόνο στην κατασκευή πρωτότυπων και όχι για μοντέλα μεγάλης κλίμακας. Μάλιστα, λόγω του οικονομικού της προφίλ, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι διαθέσιμη και για οικιακή χρήση.
Πλέον, τα δεδομένα αλλάζουν. Η BMW αλλά και οι θυγατρικές της, Rolls-Royce και Mini, θέλουν τα επόμενα χρόνια να χρησιμοποιούν τους συγκεκριμένους εκτυπωτές για να δημιουργούν τα εξαρτήματά τους. Επομένως, είναι απαραίτητο να μάθουμε τι ακριβώς σημαίνει η συγκεκριμένη ορολογία.
Η εφαρμογή τρισδιάστατης εκτύπωσης στην κατασκευή αυτοκινήτων
Οι 3D εκτυπωτές δεν πρέπει να συγχέονται με τους πλαστικοποιητές που ίσως έχουμε σπίτι και μέσω των οποίων το πλαστικό θερμαίνεται αποκτά το χαρτί αποκτά ειδική μεμβράνη. Στις αυτοκινητοβιομηχανίες η διαδικασία που ακολουθείται είναι αρκετά διαφορετική. Για την ακρίβεια έχουν καθιερωθεί δύο διαφορετικοί τύποι εκτύπωσης:
η τήξη μετάλλων μέσω δέσμης λέιζερ (Laser Beam Melting, LBM)
η σύντηξη με λέιζερ σε πλαστικά (Selective Laser Sintering, SLS)
Και στις δύο διαδικασίες το πρωτογενές υλικό βρίσκεται σε μία πλάκα εκτύπωσης με την μορφή σκόνης. Ακτίνα λέιζερ επακριβώς πέφτει πάνω σε επακριβώς καθορισμένες περιοχές της σκόνης οι οποίες λιώνουν και δημιουργούν ένα στρώμα. Μόλις η στρώση πάρει το σχήμα της και ολοκληρωθεί, η πλάκα χαμηλώνει, προστίθεται νέα σκόνη και γίνεται ένα με το προηγούμενο συστατικό. Κατά την διάρκεια σύντηξης λέιζερ, τα πλαστικά σωματίδια δεν λιώνουν πλήρως αλλά συνδέονται επιφανειακά. Αντιθέτως, η επιλεκτική τήξη λέιζερ σε μεταλλική κατασκευή συγκολλά μεμονωμένα μεταλλικά σωματίδια σε ένα ομοιογενές στρώμα. Στην φωτογραφία που ακολουθεί μπορείτε να δείτε πώς λιώνει το στρώμα σκόνης για την δημιουργία εμβόλων στην Porsche 911 GT2 RS.
Πώς θα αξιοποιήσει την τεχνολογία η BMW
Ο Όμιλος BMW χρησιμοποιεί ήδη και τις δύο διαδικασίες σε μικρές σειρές παραγωγής. Πιο συγκεκριμένα, από τα μέσα του 2020, ορισμένα εξαρτήματα στην παραγωγή Rolls-Royce δημιουργούνται χρησιμοποιώντας διαδικασίες κατασκευής πρόσθετων υλικών (additive manufacturing) και θα χρησιμοποιηθούν σε οχήματα πελατών. Η τεχνολογία επιτρέπει στους μηχανικούς να παράγουν πολύπλοκα σχήματα που δεν θα ήταν δυνατό να συμβεί αν επέλεγαν συμβατικές διαδικασίες κατασκευής. Ταυτόχρονα, τα εξαρτήματα είναι ελαφρύτερα, καθώς μερικές φορές δομές στήριξης (π.χ. σκελετός, πλαίσιο) χρησιμοποιούνται στη διαδικασία εκτύπωσης, ενώ στερελο υλικό βρίσκεται στην κατασκευή των κλασικών ανταλλακτικών. Η BMW κάνει λόγο για πλεονέκτημα βάρους έως και 50% σε σύγκριση με την παραδοσιακή παραγωγή.
Για να μπορούν επίσης να σχεδιαστούν προηγούμενα ανταλλακτικά οχημάτων με τρισδιάστατη εκτύπωση, η BMW άνοιξε το «Additive Manufacturing Campus» κοντά στο Μόναχο στα μέσα του 2020. Η μονάδα εκτύπωσης 3D προορίζεται να βελτιστοποιήσει την προσθετική κατασκευή για τις μεμονωμένες μάρκες του Ομίλου. Με την βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούν οι μηχανικοί της BMW να εντοπίσουν στοιχεία που θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι κατάλληλα για εκτύπωση 3D.
«Τα εξαρτήματα που θα προκύψουν από την συγκεκριμένη διαδικασία προορίζονται για το αμάξωμα του οχήματος και την καμπίνα των επιβατών. Είναι εξαιρετικά λειτουργικά και άκαμπτα» τονίζει η BMW. Μένει να δούμε το πόσο άμεσα θα δούμε αυτοκίνητα στα οποία έχει εφαρμοστεί η τρισδιάστατη εκτύπωση μέσω 3D printers.
Short Videos