Mimo szerokiej oferty współczesnego rynku części zamiennych nadal czasami zdarza się, że jakiś element jest po prostu niedostępny – zarówno wśród produktów nowych, jak i używanych. Co robić w takiej sytuacji? Pomocna może być technologia druku 3D. Pozwala ona tworzyć pojedyncze elementy oraz serie części o niewielkim nakładzie. W jaki sposób druk 3D jest wykorzystywany w produkcji części?

Brakujący element do starego samochodu z drukarki 3D

Chcąc dorobić brakujący fragment do starego samochodu, nie wystarczy sama drukarka 3D. Potrzebny jest również projekt tego elementu. Nie są one ogólnodostępne – zdobycie takiego projektu jest możliwe, ale może nie być łatwe. Projekt można stworzyć również np. poprzez zeskanowanie uszkodzonej części.

– Zazwyczaj wzory elementów pojazdu są zastrzeżone. Dlatego nie ma łatwego dostępu do projektu. Można spróbować napisać do producenta lub zaprojektować część samemu w odpowiednim programie bądź przy użyciu skanera 3D. Dosyć często można jednak znaleźć darmowe lub płatne projekty zmodyfikowanych części w wielu bazach internetowych modeli, gdzie designerzy prezentują swoje propozycje. Duże możliwości dają bezpłatne programy do samodzielnego projektowania jak np. Blender. Użycie skanerów 3D pozwala natomiast odwzorować uszkodzone elementy samochodów. Sam wydruk to bardzo łatwy proces i nawet po kilkugodzinnym szkoleniu nowy użytkownik jest w stanie obsłużyć maszynę, np. UBOT S320, i tworzyć nowe części. Można więc wejść w druk 3D, nie będąc inżynierem – opowiada Michał Melon z firmy Ubot Technologies, która zajmuje się produkcją drukarek 3D.

Druk 3D sprawdza się również przy tworzeniu prototypów

Technologia druku 3D jest użyteczna również przy produkcji nowych aut. Pozwala tworzyć prototypowe wersje podzespołów w niewielkich seriach oraz bardzo szybko wprowadzać zmiany w testowanych elementach.

– Jeżeli konieczne jest stworzenie niewielkiej ilości części, to druk 3D sprawdzi się świetnie również w nowych samochodach i bardzo często w autach koncepcyjnych. Jednak technologia przyrostowa jest głównie stosowana do prototypowania elementów pojazdów, gdzie na etapie tworzenia nowych modeli jest bardzo wiele zmian i potrzebna jest możliwość szybkiej iteracji kolejnych wersji – wyjaśnia Michał Melon.

Jakie części można stworzyć z użyciem drukarek 3D?

Oprócz drukarki oraz projektu wydruku potrzebny jest również „tusz” do drukarki. Okazuje się, że wybór obejmuje wiele różnych rodzajów materiału. Każdy z nich oferuje różny poziom wytrzymałości czy odporności na czynniki zewnętrzne.

– Gama materiałów do technologii druku 3D jest obecnie olbrzymia – można mówić nawet o ponad 200 różnych rodzajach materiałów. Od wyboru odpowiedniego tworzywa zależy wytrzymałość, odporność na promieniowanie UV, chemikalia oraz ogólne warunki, w których ma pracować docelowy element. Bardzo zaawansowane materiały typu nanocarbon mają wytrzymałość zbliżoną do aluminium. Są natomiast lżejsze, co otwiera nowe możliwości. Są też specjalne materiały niepodtrzymujące ognia, jak np. PEEK, które znajdują zastosowanie w motoryzacji, ale spełniają nawet wyśrubowane normy w lotnictwie – mówi Michał Melon.

Dobierając odpowiedni materiał, można tworzyć nawet elementy konstrukcyjne, czy części do aut wyścigowych.

 – Przykładem zastosowania druku 3D w elementach konstrukcyjnych jest samochód Urbee, którego podwozie i karoseria pochodzą z drukarki 3D. Odpowiednią trwałość podwozia osiągnięto poprzez wzbogacenie materiału włóknem węglowym oraz aluminium. Zastosowanie materiałów kompozytowych zapewnia wysoką wytrzymałość oraz podwyższoną odporność termiczną. Supertermoplasty o odporności do 280 ℃ można śmiało wykorzystywać do produkcji np. układów dolotowych. Dla jednego z naszych klientów wykonywaliśmy zamiennik kierownicy (dolotu) powietrza do hamulców dla Corvetty biorącej udział w wyścigach. Oryginalna plastikowa część ulegała częstym uszkodzeniom w wyniku wytężonej pracy i warunków panujących przy dużych prędkościach. Część wykonana na drukarkach UBOT 3D z elastomeru okazała się bardziej wytrzymałą alternatywą – podsumowuje Michał Melon.

Druk 3D to zatem nie tylko sposób na dorobienie niedostępnej części do klasyka. Umożliwia również tworzenie prototypowych elementów w trakcie projektowania, a także rozwiązań mających zastosowanie w autach wyścigowych. Czas pokaże, czy technologia druku 3D będzie wykorzystywana w motoryzacji na szerszą skalę.