14. oktober 2015 – 3D-tiskalnik se zagotovo uvršča visoko na seznam želja za letošnje božične praznike. S to tehnologijo lahko zdaj doma natisnete modele nekaterih Fordovih najbolj zaželenih avtomobilov, kot so povsem novi Ford GT, Ford Mustang in Focus RS. In prav pri teh treh avtomobilih je 3D-tiskanje imelo ključno vlogo pri razvoju vozila polne velikosti.

Ford uporablja 3D-tiskanje za znatno skrajšanje časa razvoja, saj mu omogoča izdelavo delov za prototipe, s katerimi lahko oblikovalci in inženirji hitro preizkusijo in izboljšajo celo vrsto različnih pristopov. Klasične metode izdelave prototipov zahtevajo posebna orodja in so lahko zelo dolgotrajne. Ford 3D-del natisne v samo nekaj urah, stroški pa ne presegajo 1000 evrov, kar odpira vrata eksperimentom in še bolj radikalnim, inovativnim zasnovam.

Za model Ford GT so oblikovalci uporabili tehnike laserskega 3D-tiskanja, s katerimi so ustvarili volan z vgrajenimi krmilniki in obvolanskimi prestavnimi ročicami v slogu formule 1. Inženirji so natisnili tudi ključne lahke strukturne sestavne dele za vrata, ki se odpirajo navzgor.

Za vse, ki imajo svoj 3D-tiskalnik, je zdaj na voljo spletna trgovina Ford 3D Store, kjer so prvič z licenco proizvajalca avtomobilov na voljo datoteke za 3D-tiskanje modelov vozil. Kupcem ni na voljo le Ford GT, prenesejo lahko predloge za več kot 1000 modelov, med katerimi so tudi Focus ST, Fiesta ST in za ameriški trg specifičen model F-150 Raptor.

“Računalniška tehnologija 3D-tiskanja je popolnoma spremenila način oblikovanja in razvoja novih vozil. Lahko smo še bolj ustvarjalni pri iskanju možnih rešitev, za uporabnike pa to pomeni, da naši avtomobili utelešajo najnovejše ideje s področja oblikovanja in tehnologije,” je povedal Sandro Piroddi, nadzornik uvajanja hitrih tehnologij pri Fordu Evropa.

Ford je kupil 3D-tiskalnik že leta 1988 – to je bila šele tretja izdelana tovrstna naprava, med številnimi 3D-natisnjenimi deli, ki so jih doslej izdelali po vsem svetu, pa je imel zaporedno številko 500.000 pokrov motorja za novega Forda Mustanga. Današnji tiskalniki so še hitrejši, stroškovno učinkovitejši in izjemno natančni. Prototipe izdelujejo za vse dele avtomobila, od delov motorja do platišč in zapletenih podrobnosti.

Prvi korak na poti, da zasnova oživi, je skica Fordove oblikovalske ekipe. Modelarji nato iz gline ustvarijo model vozila najprej v pomanjšanem merilu in nato v polni velikosti, ki omogoča oceno razmerij in nadaljnji razvoj oblikovanja. Vzporedno 'digitalni kiparji' ustvarijo model z orodji za računalniško oblikovanje (CAD). Oba modela razvijajo skupaj in izkoriščajo prednosti posameznega načina. Medtem ko nekatere dele raziskujejo s pomočjo gline, bolj zapletene ali podrobne razvijajo digitalno in jih pogosto tudi natisnejo s 3D-tiskalnikom – tukaj 'na oder' stopi ekipa za hiter razvoj prototipov, ki ima svojo bazo na Fordovem sedežu v Kölnu.

Odvisno od zahtev – Fordovo oblikovanje ali inženirska dela – ekipa za hiter razvoj prototipov oceni zasnovo in s pomočjo ene od številnih tehnik, med katerimi je tudi 3D-tiskanje, ustvari ustrezen del. 3D-tiskanje uporablja programsko opremo CAD, ki dele 'razreže' na kot papir tanke sloje za ustvarjanje 3D-natisnjenega prototipa.

Ta nato služi kot predloga za 3D-tiskalnik. Robustnost prototipnega dela določa, ali mora biti izdelan iz materialov, ki lahko vključujejo plastiko, pesek ali kovine. Sloj za slojem se nato materiali s pomočjo laserja združujejo v želeno obliko. Po tiskanju odstranijo odvečni material in poskrbijo za končno obdelavo dela, na primer za brušenje ali barvanje. Dokončan del nato dostavijo ustreznemu oblikovalskemu studiu ali testnemu obratu, kjer ga lahko takoj uporabijo.

Povsem novi Ford GT in Mondeo Vignale

Brezhibna natančnost postopka je bila ključnega pomena za izdelavo 3D-tiskanih delov, ki so jih uporabili za razvoj povsem novega superšportnika Ford GT. Tudi dirkalnik Ford GT, ki se bo naslednje leto v sklopu prvenstva FIA World Endurance Championship pomeril na dirki v Le Mansu, je nastajal s pomočjo te tehnologije, saj so jo uporabili za razvoj polnilnega zbiralnika dirkalne različice motorja EcoBoost.

3D-tiskanje je Fordu omogočilo preizkus na stotine različnih zasnov povsem novega Mondea Vignale, prvega v novi paleti vozil Ford Vignale, ki uporabnikom nudijo prestižne izdelke in vrhunsko izkušnjo lastništva. Med prototipnimi deli, izdelanimi s postopkom 3D-tiskanja, so bili tudi unikatna šestkotna zasnova zgornje sprednje maske Vignale s polirano obrobo iz aluminija in temnim matiranim kovinskim srednjim delom, sijajna spodnja maska s kromiranimi letvicami ter zasnove okrasnih elementov vrat.

Oblikovalci so 3D-tiskanje uporabili tudi za ocenjevanje oznak Vignale in zunanjih okrasnih elementov, izrezanih iz umetne snovi. Prav tako so natisnili posebna 19-palčna platišča Vignale, ki jih odlikuje sijaj ponikljane zlitine, in dvojne kromirane izpušne cevi z obrobo iz poliranega aluminija.

Od prototipov do proizvodnje
Ford pri raziskovanju prihodnjih možnosti hitrega razvoja prototipov in zmogljivosti programa z manjšim obsegom izdelave sodeluje s podjetjem Carbon3D v ZDA. Partnersko sodelovanje omogoča vodilno vlogo pri razvoju prihodnjih umetnih mas za 3D-tiskanje, ki bodo omogočale večje obremenitve, uporabo pri višjih temperaturah in močnih tresljajih – značilnih pogojih pri testiranju vozil.

Tehnologija Continuous Liquid Interface Production (CLIP), s katero v filmski industriji ustvarjajo posebne učinke, za izdelavo uporablja smole z utrjevanjem s pomočjo UV žarkov, postopek pa je kar 25- do 100-krat hitrejši od običajnega 3D-tiskanja. Tako pridobljene dele odlikujejo mehanske lastnosti, ki so primerne za različne zahteve Fordovih vozil. Fordovi oblikovalci v ZDA so s to tehnologijo ustvarili manjše notranje dele za modela Ford Focus Electric in Transit Connect.

“Ugotovitev, da je 3D-tiskanje na voljo že več kot 25 let, je na prvi pogled prav neverjetna, a ta tehnologija se zdaj razvija veliko hitreje in odpira nove možnosti za izdelavo avtomobilov v prihodnosti,” je dodal Piroddi. 

https://www.youtube.com/watch?v=Cc770o7Lw9E

https://www.youtube.com/watch?v=RoSEv5kinQA