Трехмерная печать открывает невиданные ранее горизонты в сфере производства. Возможно, уже через несколько десятилетий можно будет просто взять и распечатать любой предмет или устройство в специальном салоне или даже дома. не исключено, что среди распечатываемых вещей окажутся и автомобилию. Во всяком случае уже сегодня их создают при помощи 3D-принтеров.
1. Shelby Cobra 56
Автомобиль Shelby Cobra 56 был почти полностью распечатан на промышленном трехмерном принтере. Исключительность этой машины заключается в том, что на сегодняшний день она один из самых убедительных кандидатов на массовое производство. Этот автомобиль современен, легок и весьма мощен.
2. Strati
Автомобиль Strati, распечатанный на 3D принтере, на сегодняшний день существует всего в одном экземпляре и по сути является концептуальным. Разработан этот малыш был сводной группой исследователей из целого ряда университетов. Отличительной особенностью модели является высокий коэффициент печатных деталей, возможно даже самый высокий на сегодняшний день (около 85% распечатано).
3. Blade
Сложно поверить, но стиляга с символическим названием Blade тоже создавался при помощи технологии трехмерной печати. К сожалению, количество печатных запчастей в нем не так многочисленно (около 25%), как в других претендентах. С другой стороны, Blade нельзя не отметить еще и потому, что этот автомобиль стал первым распечатанным спорткаром. До 100 км\ч этот прототип разгоняется за 2.5 секунды.4. Light Cocoon
Немецкий экспериментальный автомобиль Light Cocoon был представлен на последнем Женевском автосалоне. Машина была создана при помощи 3D печати. В машине по большей части примечателен ее дизайн. Нельзя ни обратить внимание на специфическую подсветку кузова, которая заставляет выглядеть корпус, как органическую структуру.
5. Lotus 340r
Еще один экспериментальный автомобиль - Lotus 340r с достаточно высокой степенью используемых печатных деталей. Здесь их более 40%, что не так уж и много на первый взгляд. В оправдание стоит добавить, что машина является одной из первых печатных, так как появилась еще в далеком 2002 году.
6. GENESIS
Футуристический автомобиль GENESIS и на автомобиль то не очень похож. Куда больше это похоже на какое-то яйцо или кокон. Форма кузова была выбрана не просто так. Концепт позиционируется, как один из самых безопасных для водителя в условиях ДТП. По количеству печатных деталей GENESIS абсолютный рекордсмен, на принтере было создано буквально все – 100%.
7. LM3D
В отличие от предыдущего претендента, автомобиль LM3D имеет все шансы оказаться на рынке или точнее все шансы оказаться на рынке имеют будущие модели, производные от LM3D. В конце концов, машина была создана еще два года тому назад. Ничего фантастического в LM3D, образец до ужаса «практичен», есть все, что должно быть в современном автомобиле. При этом коэффициент печатных запчастей достигает 75%, что является «зрелым» результатом для конструкторов.
8. Soulmate
Другой красавчик Женевского автосалона 2016 – Soulmate. Машина также является концептуальной. Печатных деталей в ней всего 50% от общего числа, с другой стороны Soulmate балует шикарным набором гаджетов и расширенным функционалом.
9. StreetScooter с-16
Недавно представленный StreetScooter с-16 можно считать почти идеальным средством городского передвижения. Машина является печатной на 75% вдобавок к этому, работает на электродвигателе. Имеет неплохие ездовые качества. Способна похвастаться почти всем, кроме привлекательного дизайна.
10. UrbeeManufacturer
Автомобиль UrbeeManufacturer является одним из первых печатных автомобилей в мире. Помимо футуристического дизайна эта модель хвастается не менее футуристической топливной системой, которая работает на биотопливе. Предназначен автомобиль преимущественно для городской езды.
Достойным дополнением этого списка станет .
Канадский изобретатель Джим Кор собрал из распечатанных на 3D-принтере деталей небольшой городской автомобиль и теперь собирается проехать на нем 4600 км от Нью-Йорка до Сан-Франциско.
Правда, к управлению таким автомобилем придется привыкнуть, так как он передвигается на трех колесах. Машина может вместить двух пассажиров.
Автомобиль, названый своим создателем Urbee 2, состоит из металлического трубчатого каркаса, обшитого 50 пластиковыми элементами, и весит всего 544 килограмма. Благодаря малой массе Urbee 2 расходует очень мало топлива.
Отвечая на вопросы корреспондента Wired о надежности пластмассовой машины, Кор заявил, что она создается в соответствии со стандартами проектирования спорткаров, а, например, лобовое сопротивление пластикового гибрида примерно в два раза меньше, чем у современных гоночных моделей.
Urbee является гибридным: он оснащен двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине и этаноле, а также аккумуляторной батареей. Разгон до 40 км/ч осуществляется за счет электричества, далее подключается двигатель внутреннего сгорания – одна из немногих металлических частей в машине.
По оценке создателя, аккумулятор машины можно полностью зарядить от бытовой электросети или от солнечных батарей, установленных, к примеру, на крыше гаража. В своем 4600-километровом путешествии он намеревается потратить всего 40 литров топлива, правда, планируется ли подзаряжать аккумуляторы в дороге, изобретатель не уточнил.
Прежде чем взяться за разработку Urbee 2, Кор создавал тракторы, автобусы и даже проектировал бассейны. Кор создал собственную фирму Kor Ecologic, занимающуюся экологически чистой 3D-печатью.
Напомним, принтеры для объемной печати появились несколько лет назад, но пока с помощью чаще всего изготовляют не очень сложные пластиковые модели по трехмерным чертежам (скульптуры, уменьшенные модели крупных машин, самолетов или зданий, а также различные научные модели).
Сейчас такие разработки интересны в основном энтузиастам, но лет через какое-то время такие принтеры позволят распечатать в домашних условиях не только пару кроссовок, но и, например, интегральную микросхему, топливную ячейку или фотонный кристалл.
Однако серьезные люди уже используют гораздо более сложные и дорогие промышленные устройства вроде тех, на которых корпорация Lockheed Martin, один из основных подрядчиков американского военного ведомства, изготовляет методом скоростной трехмерной нанопечати печати большую часть деталей своих беспилотных самолетов Polecat.
ВВС США уже используют 3D-принтер на авиабазе Шепард для изготовления макетов беспилотников, а в инженерном центре ECBC Армии США 3D-печать уже давно используют для изготовления некоторых деталей детекторов мин.
Кроме того, специалисты центра недавно предложили сканировать каждого солдата перед отправкой на фронт, чтобы впоследствии в случае ранения была возможность распечатать идеально подходящий протез. Года полтора назад британские ученые смогли запустить в воздух первый в мире беспилотный летательный аппарат, также напечатанный на 3D-принтере.
Производство деталей на 3D-принтере позволит множеству небольших независимых компаний начать выпуск разнообразных моделей авто. Правда, на данный момент технология еще несовершенна. Несмотря на то, что 3D-принтеры каждый год дешевеют, они по-прежнему довольно дороги.
Так, на сборку одного автомобиля у Джима Кора уходит 2,5 тысячи часов, что обуславливает цену в 50 тыс. долларов. Изобретатель уже получил 14 предзаказов на Urbee 2.
Как утверждает мудрое изречение: ничто не вечно под луной. Вот и вам пришлось испытать всю его правдивость на себе: у вас вышла из строя деталь вашего любимого авто. Но вы не тянетесь за синей изолентой, чтобы починить сломанную запчасть, и даже не спешите в магазин, чтобы приобрести новую. Ведь именно для решения таких досадных проблем вы в свое время приобрели 3Д-принтер.
Теперь, вместо того, чтобы тратить деньги на детали из автомагазина, вы занимаетесь 3d печатью автозапчастей, которые по показателям качества и долговечности не уступают заводским аналогам.
Кроме того, вам пришла в голову замечательная мысль, что печать автозапчастей - это превосходная возможность не только экономить, но и достойно зарабатывать. И вот вы уже занимаетесь успешным бизнесом по производству дешевых и надежных комплектующих для авто, в полной мере используя преимущества собственного 3д-принтера.
Печать автомобильных запчастей на 3d принтере: суть технологии
Любой автомобиль состоит из множества металлических и пластиковых деталей. Однако немногие знают, что большую часть из них при необходимости можно изготовить с помощью 3d принтера. Разумеется, технология объемной печати в домашних условиях доступна не каждому. При этом такой вариант замены запчастей является гораздо менее затратным по сравнению с покупкой новых.
Так, ввиду того, что применяемая для объемной печати смесь нано-порошков под воздействием лазерного луча становится податливой, появляется возможность производить качественную печать бамперов на 3d принтере. Аддитивные устройства позволяют проектировать размеры необходимых деталей автомобиля с точностью до 0,01 мм, поэтому они не требуют подгонки перед установкой.
Печать запчастей на 3d принтере имеет широкую сферу применения в автопромышленности. Компании, специализирующиеся на производстве автомобилей, активно применяют данную технологию для разработки элементов конструкции авто с учетом повреждений, которым может подвергаться та или иная деталь. Благодаря возможностям 3d печати и использованию специального эластичного пластика, можно создавать запчасти меньшего веса с большей прочностью на удар.
Промышленные широкоформатные 3d принтеры предоставляют возможность для печати прототипов в масштабе 1:1, а также имеют функцию производства большего количества деталей за один сеанс. Изготовление технических деталей - печать шестерней , подшипников, втулок, муфт и т.д. требует использования материалов, которые гарантируют высокую прочность и износостойкость модели. Профессиональное оборудование для 3d печати рассчитано на работу с современными порошками, которые отличаются высокой адгезией между слоями, что позволяет обеспечить необходимые эксплуатационные характеристики изделий, а также избежать искажения их формы.
Есть энтузиасты, которые стараются продвигать 3d печать деталей автомобиля, и кое-что им даже удается (например, обвесы, турбины приборной панели, руль), остальное пока затруднено. Хотя, по некоторым данным, концерн Ford уже использует возможности 3d печати при создании своих автомобилей.
Следовательно, есть шанс, что новые поколения техники позволят осуществлять качественную печать не только отделки, но и узловых агрегатов.
Технологии изготовления изделий с помощью 3D принтеров развиваются и совершенствуются. Освоив возможности изготовления мелких элементов, разработчики переходят к изготовлению более крупных и существенных изделий. Одна из таких попыток – изготовление на 3D принтере автомобиля в сжатые сроки.
Продемонстрировала свои возможности по 3D печати компания Local Motors из Аризоны, которая изготовила первый в мире автомобиль полностью при помощи технологий трехмерной печати. Из нескольких сотен проектов, полученных в ходе проведенного компанией конкурса, был отобран один, получивший название Strati.
И этот автомобиль был изготовлен и собран всего за 44 часа времени прямо на стенде компании в рамках международной технологической выставки International Manufacturing Technology Show (IMTS ), проходившей в Чикаго.
Как было сказано ранее, время изготовления автомобиля Strati составило всего 44 часа. Такая высокая скорость изготовления стала возможна благодаря тому, что конструкция автомобиля состоит из 40 основных деталей и узлов против тысяч деталей, из которых собирают обычные автомобили.
Все элементы кузова автомобиля Strati, сиденья, элементы салона и даже ветровое стекло были напечатаны трехмерным принтером BAAM (Big Area Additive Manufacturing) компании Cincinnati Incorporated при помощи технологии прямого цифрового производства (Direct Digital Manufacturing, DDM ).
В качестве материала для изготовления вышеупомянутых деталей были использованы различные виды пластика, а детали, которым требуется высокая механическая прочность, были напечатаны из пластика, армированного углеродистым волокном.
«Разработанный нами процесс является совершенно новым процессом, который может коренным образом изменить все сложившиеся на сегодняшний день устои и стереотипы автомобильной промышленности» – рассказывает Джон Б. Роджерс Мл. (John B. Rogers, Jr.), президент компании Local Motors, – « Кроме этого, мы собираемся продемонстрировать, что процесс создания автомобиля может быть выполнен несколькими различными способами, а результат этого будет почти одним и тем же».
Стоит отметить, что технологии 3D печати сейчас находятся в состоянии развития, и поэтому еще не все необходимые для создания автомобиля элементы могут быть изготовлены при помощи трехмерной печати. Так, при создании описываемого автомобиля Strati, разработчики Local Motors использовали элементы электрической трансмиссии и подвески от европейского варианта автомобиля Renault Twizy. А аккумуляторы, электрическая проводка и некоторые другие элементы для автомобиля Strati предварительно были заказаны у сторонних организаций.
Представленная на выставке новинка получила положительные отзывы посетителей, имевших возможность наблюдать процесс создания этого автомобиля, и поэтому компания Local Motors запланировала начать мелкосерийный выпуск автомобилей Strati, сделав их доступными для каждого желающего. К сожалению, конечная цена, которую должен будет заплатить покупатель автомобиля Strati, пока еще неизвестна, но она будет находиться, согласно информации от издательства DailyMail, в диапазоне от 11 до 18 тысяч фунтов стерлингов, что составляет от 18 до 30 тысяч долларов.
Создать робота очень трудно и очень дорого. Это требует больших затрат, внушительного опыта в ряде дисциплин, а также готовности идти на определенные компромиссы по практическим соображениям. Но многие препятствия исчезли теперь, когда стало возможным напечатать робота на 3D-принтере, используя жидкие и твердые материалы одновременно.
Революционное открытие сделано в Массачусетском технологическом институте (MIT). Там придумали новый процесс 3D-печати, который прозвали «печатаемой гидравликой». Он позволяет изготавливать одновременно твердые и мягкие элементы робота, пишет Wired.
Метод основан на использовании струйного принтера, который создает материал слой за слоем. Каждый такой слой меньше половины ширины человеческого волоса. После того как слой нанесен, он испытывает на себе воздействие ультрафиолетового света высокой интенсивности. В ходе этого этапа материал, который должен стать в итоге твердым, затвердевает, а жидкие части остаются жидкими. Таким образом, твердые и мягкие элементы робота изготавливаются одновременно, а когда процесс печати завершен, робот может перемещаться самостоятельно.
В качестве опытного образца ученые напечатали небольшого робота весом около 680 граммов, длиной порядка 15 сантиметров. Процесс печати занял 22 часа, при этом он проходил практически без вмешательства людей: все, что от них требовалось, это прикрепить электродвигатель и батарейку.
«Возможность одновременной печати твердых веществ и жидкостей позволит создать совершенно новый класс подвижных механизмов. Этот процесс сокращает и упрощает ручную сборку, и это сделает возможным более широкое использование роботов, сделает их более доступными. Сейчас на то, чтобы сделать робота любой сложности, уходят годы. Вы должны быть экспертом в области механики, электроники, вычислительной техники, программного обеспечения. У вас должно быть много опыта. Но с помощью этого инструмента вы сможете подняться на уровень выше, сможете печатать все тело робота без необходимости собирать его вручную», — говорит руководитель исследовательской группы Даниэла Рус.
Ускорение процесса изготовления роботов позволит легче ставить эксперименты, создавать новые прототипы, отметая лишние функции и оставляя полезные. Дешевле и проще изготовить небольшой прототип с помощью 3D-принтера, изучить его функционал, а только потом делать модель в реальном размере.
Кроме того, новая технология открывает новые перспективы в сфере использования роботов. Например, это делает возможным создание одноразовых роботов, которые могли бы войти в опасные для человека районы, например, в места, подвергшиеся сильному ядерному излучению. Есть ситуации, когда не справится не только человек, но и обычная электроника, и в таких случаях могли бы помочь одноразовые роботы, которые можно относительно быстро и недорого напечатать. Когда процесс 3D-печати подвижных конструкций будет отлажен полностью, конструирование робота будет ненамного сложнее, чем создание куклы. Но конечный результат будет гораздо более полезным.
