Η αυτοκινητοβιομηχανία βρίσκεται σε φάση ραγδαίων αλλαγών καθώς η ζήτηση των καταναλωτών και οι κανονιστικές απαιτήσεις πιέζουν για τη μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα προς τα ηλεκτρικά οχήματα (EV). Η Ford, η έκτη μεγαλύτερη αυτοκινητοβιομηχανία στον κόσμο, έχει ενσωματώσει την 3D εκτύπωση ως ένα κρίσιμο εργαλείο για να διατηρήσει τον ανταγωνισμό σε αυτή την έντονη αγορά και να μειώσει τον χρόνο ανάπτυξης των νέων οχημάτων.
Στην καρδιά των ευρωπαϊκών δραστηριοτήτων της Ford βρίσκεται το εργοστάσιο της Κολωνίας, το οποίο είναι γνωστό για τη συναρμολόγηση του Ford Fiesta. Δίπλα στο εργοστάσιο βρίσκεται το Κέντρο Ταχείας Τεχνολογίας PD Merkenich (RTC), το οποίο είναι υπεύθυνο για τον σχεδιασμό όλων των επιβατικών οχημάτων της Ford για την ευρωπαϊκή αγορά, όπως τα Fiesta, Focus και Kuga. Το νέο, αμιγώς ηλεκτρικό Explorer, το πρώτο EV της Ford για την ευρωπαϊκή αγορά, πρόσφατα εισήλθε σε παραγωγή στο εργοστάσιο της Κολωνίας, με την 3D πρωτοτυποποίηση να είναι καθοριστική για την ταχεία ανάπτυξή του.
Παραγωγή πρωτοτύπων πλήρους κλίμακας
Η παραγωγή πρωτοτύπων πλήρους κλίμακας για αυτοκίνητα απαιτεί μια ευρεία γκάμα εργαλείων. Έτσι, το RTC διαθέτει τις δικές του μηχανές έγχυσης, εργαλεία μορφοποίησης και μια σειρά από εργαλεία αφαιρετικής κατασκευής (όπως φρέζες), καθώς και μια αυξανόμενη σειρά εργαλείων για πρόσθετη κατασκευή, όπως εκτυπωτές FDM, SLA και SLS πολυμερών και μετάλλων.
Η πρόσθετη κατασκευή επιτρέπει στη Ford να παράγει πρωτότυπα με υψηλή ταχύτητα και ακρίβεια, μειώνοντας σημαντικά τον χρόνο και το κόστος που απαιτούνται για την ανάπτυξη νέων μοντέλων. Οι SLA 3D εκτυπωτές της Formlabs, όπως οι Form 3L και Form 4, έχουν αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμοι για την παραγωγή πρωτοτύπων με άριστη ποιότητα επιφάνειας, ενώ οι SLS εκτυπωτές, όπως ο Fuse 1+ 30W, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μηχανικών μερών που απαιτούν αντοχή και λειτουργικότητα.
Δοκιμή μηχανικών μερών με SLS 3D Printing
Το εργαστήριο λειτουργεί επίσης μια μεγάλη σειρά από SLS 3D εκτυπωτές που χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή μηχανικών μερών, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που ήταν δύσκολο να δοκιμαστούν στο παρελθόν λόγω της πολυπλοκότητας της παραγωγής τους.
Για το κάλυμμα της θύρας φόρτισης, ήταν σημαντικό να χρησιμοποιηθεί SLS, καθώς χρειαζόταν ένα λειτουργικό μέρος για να δοκιμάσουν τους μηχανισμούς. Αυτό το μέρος έχει έναν περίπλοκο σχεδιασμό που δεν μπορεί να παραχθεί με άλλους τρόπους, όπως φρέζες ή έγχυση πλαστικού για μικρές παρτίδες. Η SLS εκτύπωση παρέχει τη δυνατότητα για φυσική δοκιμή των μηχανισμών σε πραγματικές συνθήκες.
Συνδυασμός παραδοσιακής και επόμενης γενιάς κατασκευής
Διαθέτοντας διάφορες τεχνολογίες εσωτερικά, το Rapid Technology Center μπορεί να δημιουργήσει υβριδικές ροές εργασίας, όπως συνδυάζοντας παραδοσιακές διαδικασίες κατασκευής με γρήγορη κατασκευή εργαλείων μέσω 3D εκτύπωσης.
Για το νέο Explorer, η ομάδα παρήγαγε ελαστικά εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση της λαβής της πόρτας χρησιμοποιώντας 3D εκτυπωμένα ένθετα καλουπιών στη μηχανή έγχυσης που διαθέτουν. Αυτή η διαδικασία, η οποία συνδυάζει 3D εκτύπωση με την παραδοσιακή έγχυση πλαστικού, επέτρεψε στην ομάδα να μειώσει τον χρόνο παραγωγής από μήνες σε εβδομάδες.
Γρήγορη πρωτοτυποποίηση για την επιτάχυνση της ηλεκτροκίνησης
Η Ford έχει δεσμευτεί να διαθέσει μια πλήρως ηλεκτρική σειρά οχημάτων στην Ευρώπη έως το 2030, και να επιτύχει έναν όγκο πωλήσεων ηλεκτρικών οχημάτων στο 40-50% του παγκόσμιου συνόλου. Για να παραμείνει ανταγωνιστική σε μια αγορά που εξελίσσεται ραγδαία και να προλάβει τους αυξανόμενους ρυθμούς παραγωγής των ανταγωνιστών της, όπως οι Aston Martin, Jaguar Land Rover και Porsche, η Ford θα συνεχίσει να ενσωματώνει τεχνολογίες αιχμής, όπως η 3D εκτύπωση, σε όλη τη διαδικασία ανάπτυξης των νέων της μοντέλων.
