Зачем козе баян, или что автопрому дают 3D-принтеры

Руль - как "живой". На таком опытном образце можно устранить все возможные недоработки и внести улучшения, а потом уже запускать серийное производство детали.

Фото: производителя.

Только не надо думать, будто фары и бамперы для серийных машин уже начали печатать на этих самых 3D-принтерах, и уже к моторам подбираются. До этого дело не дошло, и дойдет еще не скоро. Пока что это инструмент дизайнеров при создании прототипов деталей. Причем, такие прототипы используются для всего – от деталей двигателя, до колес и мельчайших элементов интерьера. Все детали автомобиля можно напечатать на 3D-принтере, он позволяет сделать штуковину в 3,5 метра размером в любом измерении. Если и этого мало, можно сделать две детали и склеить их.

Вообще, 3D-принтер - прибор уникальный, он позволяет воспроизвести по картинке практически любой предмет. Можно двойника человека сделать, уменьшенную копию, в интернете полно таких объявлений. А в медицине уже работают над печатью настоящих органов из «живой» ткани. Автомобилю печень не нужна, но почти любую из его деталей можно напечатать. Для чего все эти заморочки?

НЕ ПИЛИТЕ, ШУРА!

А вы представьте, как дизайнеры при создании новой машины должны сделать любую деталь, будь то баранка, рукоятка переключения скоростей или корпус зеркала заднего вида? Из чурки деревянной топором и стамеской вырубить, чушку чугуна обработать напильником? А решетку радиатора лобзиком из фанеры выпиливать, гнуть над паром? А если она не понравится инженерам или начальству, дальше строгать, точить и резать? В традиционном виде делается это так: сначала делают эскиз, потом берут цельный кусок пластика и долго-долго фрезеруют. А сколько их таких в машине? Правильно, сотни.

Ford специально для этих целей создал Подразделение быстрого прототипирования, базирующееся в их европейской штаб-квартире в Кельне (Германия). Еще в 1988 году компания купила третий из всех произведенных в мире 3D-принтеров, стоил, наверное, как Чугунный мост. С тех пор было напечатано уже 500 тысяч деталей, последней из которых стала крышка двигателя Ford Mustang последнего поколения. Теперь у них появились современные принтеры, они быстрее, дешевле и точнее.

Работает это так. Сначала появляется скетч (картинка), созданный командой дизайн-подразделения Ford. Затем производится уменьшенная, а потом и полноразмерная модель автомобиля из глины - для оценки пропорций и дальнейшей доработки дизайна. Параллельно создается модель в программе конструирования CAD. Модели - «живая» и цифровая - дорабатываются одновременно. Некоторые детали так и продолжают лепить из глины, но более сложные обычно разрабатываются в цифровом виде.

В зависимости от потребностей дизайнеров и инженеров, Подразделение быстрого прототипирования оценивает дизайн и выбирает один из нескольких приемов для создания детали, включая 3D-печать. Для нее требуется программное обеспечение CAD, «разрезающее» деталь на тонкие слои для создания 3D-прототипа.

Так появляется шаблон для 3D-принтера. В зависимости от нужной прочности выбирается материал – пластик, песок или металл. Распечатываемые принтером слои сплавляются вместе при помощи лазера, образуя нужную форму.

Когда вся деталь напечатана, излишки материала растворяются, деталь обрабатывают путем шлифовки или окрашивают. И вот эта уже готовая деталь доставляется в дизайн-студию или испытательную лабораторию для использования.

Узнаете рукоятку переключения передач?

Фото: Андрей ГРЕЧАННИК. Перейти в Фотобанк КП

Интересно, что материалы для такой печати могут быть самыми разными. Твердыми, мягкими, элатичными, упругими, цветными или прозрачными. А сами детали - полыми внутри, вот вам экономия материала.

БЫСТРЫМ МАШИНАМ - БЫСТРЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

- Знаете, сколько потребуется времени для создания такой детали обычным способом? - спрашивает Бруно Алвез, специалист Подразделения быстрого прототипирования и механической обработки, показывая рамку размером с ладонь.

- Раньше на ее изготовление уходило три дня. С использованием 3D-принтера тратится лишь 2,5 часа. И никаких отходов. Метод обычной штамповки еще быстрее - нужна всего пара минут, но для этого нужно сначала изготовить дорогие штамповочные формы. Если мы делаем более 20 штук нужных деталей, тогда есть смысл делать штампы. А когда надо всего несколько деталей, быстрее и дешевле напечатать их на 3D-принтере.

Вот конкретные примеры. При разработке спортивного Ford GT, который в этом году примет участие в престижной гонке «24 часа Ле-Мана» в рамках Чемпионата мира по гонкам на выносливость FIA, дизайнеры использовали технологии лазерной 3D-печати для изготовления рулевого колеса с интегрированными кнопками водительского контроля и рычагом переключения скоростей, а также легковесные компоненты откидных дверей. Для недавно показанного Ford Focus RS все оригинальные для этой модификации детали были напечатаны.

Для поклонников марки, у которых есть собственные 3D-принтеры, появился The Ford 3D Store - первый авторизованный автопроизводителем онлайн-магазин файлов для 3D-печати автомобилей. Скачал файл - напечатал себе машинку. Помимо файлов для печати модели Ford GT, есть там шаблоны еще для тысячи моделей, включая Focus ST, Fiesta ST и F-150 Raptor.

Но это все игрушки. Можно, конечно, и настоящий бампер для вашего Focus напечатать, но это долго и дорого. Отштампуют его на заводе за пару минут, а печатать, наверное, целые сутки придется. Так что в серийном производстве пока никто из серьезных автопроизводителей использовать 3D-печать не собирается. А вот энтузиасты уже нашлись, обещают начать делать целиком напечатанные машинки, в них только силовые установки и детали подвески обычные.

Этот автомобиль от Local Motors напечатали всего за шесть дней прямо на глазах посетителей технологической выставки в Чикаго. Он умеет ездить.

Фото: производителя.