Alig több mint 30 év alatt a 3D nyomtatás feltörekvő technológiáját számos iparágban alkalmazták. Közülük az autóipar az egyik legkorábbi iparág a 3D nyomtatási alkalmazások terén. 2020-ban az autóipar részesedése 16,4 százalék lesz, és ez lesz az első iparág a 3D nyomtatási alkalmazások terén. Mik tehát a 3D nyomtatás alkalmazásai az autóiparban?
1. Minták készítése
A tervezéstől az autó végső tömeggyártásáig az időszak kutatás-fejlesztése nagyszámú prototípus legyártását teszi szükségessé. A 3D nyomtatás előtt a mintákat kézzel, CNC-vel és más módszerekkel dolgozták fel. Napjainkban a kutatás-fejlesztési szakaszban lévő prototípusok nagy része készül 3D nyomtatással, és a 3D nyomtatási technológia fejlődésével a rövid gyártási ciklus, a nagy pontosság és az alacsony költség előnyei még jobban előtérbe kerülnek.
2. Alkatrészek készítése
Az autó használata során elkerülhetetlen, hogy előforduljanak olyan hibák, amelyeket javítani kell. Ha egy alkatrész megsérül, egy jobb gazdaságú országban az általában az alkatrész közvetlen cseréje. Ezért a 4S-műhelyek és az autójavító műhelyek elkészítenek néhány alkatrészt. Mivel azonban túl sok az autóalkatrész, lehetetlen, hogy minden alkatrész tartalék legyen. Ha pedig túl sok alkatrész van, a készletköltségek magasak maradnak. Ezért sok autótulajdonos szembesül azzal a helyzettel, amelyet az üzlet a gyártótól rendel, ami elhúzódó karbantartási ciklust eredményez. Ezért az alkatrészek 3D nyomtatása a pótalkatrészek új módja lett, és az üzletek közvetlenül az üzletben nyomtathatják ki a szükséges alkatrészeket. Egyrészt csökken a raktári nyomás, másrészt megspórolható az alkatrészrendelési idő, és javul a karbantartási hatékonyság. A jövőben az alkatrészraktárakat valószínűleg a digitális modellek uralják majd.
3. A teljes jármű nyomtatása
Bár még mindig van egy bizonyos távolság a tömeggyártástól, az évek során számos 3D nyomtatott autó és elektromos jármű született. A jelenlegi 3D nyomtatási technológiával már kinyomtatható a teljes jármű alváz, keret, ajtó stb., a 3D nyomtatott alváz és egyéb alkatrészek pedig több komponenssel integrálhatók és egy darabban kinyomtathatók, ami nem csak az összeszerelést csökkenti. időt, hanem javítja a feszességet is. Jelenleg azonban a nyomtatási sebesség korlátozza, így nem rendelkezik tömeggyártási kapacitással. Amikor a nyomtatási sebesség egy bizonyos szintre nő, nem lehetetlen egy tömeggyártású autó 3D-s nyomtatása.
4. Alkatrészek tömeggyártása
A 3D nyomtatott alkatrészeket közvetlenül a sorozatgyártású autóra alkalmazzák. Jelenleg a legtöbb 3D nyomtatott alkatrészt még próbadarabként használják. Nem arról van szó, hogy a 3D nyomtatott alkatrészek minősége nem jó. A fent említett nyomtatási sebességhez hasonlóan a jelenlegi 3D nyomtatási sebesség sem tudja kielégíteni a tömeggyártás igényeit. Ezért jelenleg a 3D nyomtatott alkatrészeket csak néhány viszonylag kis teljesítményű modellben, például különféle szupersportautókban, F1-es versenyautókban stb. alkalmazzák, illetve módosított alkatrészekként. A 3D nyomtatás kis öntési korlátai miatt néhány topológiára optimalizált alkatrész is előállítható, amelyek gyakran bonyolult geometriájúak, könnyebbek és jobban teljesítenek, mint az eredeti alkatrészek. Jelenleg az autóipar vezető gyártói növelik befektetéseiket a 3D nyomtatási technológia kutatásába és fejlesztésébe. Annak érdekében, hogy 3D nyomtatási technológiát használjunk alkatrészek tömeggyártásához, és jobb teljesítményt nyújtson az autónak.
5. Elosztott termelés
Az autóipar erősen koncentrált iparág, nagyszámú alkatrészt szállítanak gyárakba, ahol a gyártósorokon komplett járművekké szerelik össze. Ezt követően a világ minden részére szállítják eladásra. Ennek eredményeként nagy mennyiségű szállítási kapacitást kell kihasználni. A 3D nyomtatás megvalósíthatja az elosztott gyártást, helyben kinyomtatja az alvázat és a különböző alkatrészeket, majd összeállítja. Természetesen ennek a fent említett harmadik és negyedik ponton kell alapulnia.