Кузов авто на 3d принтере
Как печатать детали для авто
Посмотрел на свой блок… пустовато! Много интересных записей у меня по разным БЖ раскидано, а в блоке нет ничего! Решил немного заполнить свой блок. Поскольку я в последнее время увлекся 3D печатью, то решил начать с этих записей. К тому же много вопросов мне пишут по этой теме. Поделюсь своим опытом.
Решил начать с общей темы, как можно печать для авто дома и самое главное, как полученный результат в эксплуатации! Для новичков считаю будет полезным, а для профи ничего нового…
Первое с чего я начинаю – это с получения исходных данных. Все зависит от задачи это могут быть обычные замеры, фото или 3D скан поверхности.
Приведу пример на базе создания накладки на суппорт.
Самый информативный способ получения данных — отсканировать суппорт.
Я использую сканер sense 3d. Точность у него не высокая, но в совокупности с фотографиями проекций, можно получить довольно точную модель поверхности. Можно и просто использовать фото проекций, если точность устроит.
Далее производим моделирование. Здесь конечно нужны навыки и умения работать в 3d редакторе. Дизайн и редактор зависят от индивидуальных предпочтений. Можно сделать что угодно и в чем угодно.
Вот итог моего моделирования накладки на суппорт.
Далее нужно подготовить 3D модель к печати. Для этого экспортируем 3D модель в STL файл и открываем в специальной программе – слайсере, которая производит нарезку 3D модели на слои. Я пользуюсь несколькими программами – одна из них Cura – наиболее распространенная. Так же стоит обратить внимание на Simplify3D (она платная), в ней вручную можно формировать поддержки. В слайсере задаются все параметры 3d печати: материалы печати, температура стола и сопла, высота слоя и т.п.
Когда файл модели «нарезан», в большинстве случаев это *.Gcode можно начинать печать.
На FDM 3D принтерах можно печатать одним материалом, либо несколькими (как правило это 2 материала). Печать сложной детали с поддержками нависающих частей будет более качественной на 2-х экструдером FDM 3D принтере, когда одним материалом печатается деталь, а вторым поддержки. После печати, поддержки отделяются и на выходе получаем готовую деталь.
Вот несколько примеров:
После удаления поддержек получаем готовый экземпляр. Далее можно проводить обработку.
Здесь стоит отметить, что процесс/длительность/интенсивность обработки обратно пропорциональна качеству печати. А качество печати зависит от 3d принтера — как правило, чем дороже принтер, тем качественнее 3d печать вы получаете, поскольку в более дорогих моделях применяется:
1) Более качественная механика – это линейность направляющих, отсутствие люфтов, воблинга и т.п.
2) Более жёсткий корпус, например на принтере Hori Gold корпус из 2-х мм стали, весит более 20 кг.
3) Закрытая камера – это не маловажно для ABS пластика.
4) Более продуманный конструктив экструдера.
Для домашних целей подойдет принтер из за 15 т.р. но не стоит требовать от него сверх качественной печати.
Далее можно шкурить, красить и т.п. В результате можно получить очень качественную деталь.
Теперь, что касается эксплуатации:
1. Необходимо правильно подобрать материал 3d печати. Вообще по выбору материала я напишу отдельно. В первом приближении подойдет ABS нить. ABS пластик держит температуру, хорошо обрабатывается и красится, но сложен в печати, особенно крупных деталей.
2. Надо понимать, что ни одна напечатанная деталь по крепости/жесткости не сравниться с литой. Поэтому внешние воздействия могут легко разрушить напечатанную деталь.
3. Если напечатанную деталь хорошо обработать и не подвергать нагрузкам, то она прослужить долго! К примеру, приведенная выше напечатанная накладка на суппорт у меня на машине простояла более 1,5 лет и ничего с ней не случилось, пока мастер при замене колодок не разломил ее. Пришлось снять непрактичную деталь!
Для первой записи пожалуй хватит…
Этот мой пост с обсуждениями можно почитать тут. А кому интересно как слайсить модель можно почитать это
Автомобили, напечатанные на принтере
О 3D-принтерах сегодня слышали даже те, кто бесконечно далек от IT-индустрии, но для гиков эти устройства уже стали обыденностью, поскольку “первая волна” массового распространения 3D-принтеров произошла еще в 2014-2015 годах. Да, какое-то время эта технология была доступна лишь в B2B-сегменте и на государственных предприятиях, но уже в 2016 рынок наводнили модели стоимостью менее 1000$, что позволило обычным людям реализовать многие (зачастую довольно сумасшедшие) идеи, копившиеся в их головах с момента появления первых новостей о 3D-принтерах. В результате, к сегодняшнему дню в Интернете можно без проблем скачать адаптированную для печати модельку, а в новостных сводках то и дело проскакивают известия о различных достижениях в печати вещей, которые еще недавно можно было купить только в магазине. Сегодня речь пойдет о “напечатанных” автомобилях, до сих кажущихся чем-то фантастическим, хотя на самом деле, печатать машины стали еще с момента появления первых потребительских 3D-принтеров — то есть, 4-5 лет назад.
С другой стороны, еще в конце нулевых нельзя было и мечтать о возможности печати полноценных транспортных средств, не отличающихся от своих привычных собратьев и 2019 стал переломным годом в этом вопросе: к примеру, начало сентября ознаменовалось новостью о первом самоуправляемом автобусе, созданном, в основном, при помощи 3D-принтера.
Olli
Проект стартовал в 2016, когда малоизвестная компания Local Motors совместно с компьютерным гигантом IBM выпустила небольшой самоуправляемый автобус Olli. В отличие от оригинала, обновленная модель была произведена, по большей части, на 3D-принтере, технические характеристики улучшились, неизменными остались только ИИ-наработки IBM, обеспечивающие реализацию автопилота 4 уровня.
Мини-автобус может проехать на одном заряде до 160 км, вмещает 12 человек и развивает скорость до 40 км/ч. Конечно, Olli не является общественном транспортом в обычном понимании этого слова, но зато уже сейчас он может служить в качестве шаттла для перевозки пассажиров по территории парков отдыха, военных баз, университетских кампусов, студгородков, аэропортов, и прочих закрытых зон с низким скоростным режимом.
Lamborghini Aventador
В июле этого года много шума наделала необычная история: американский ученый Стерлинг Бакус вместе со своим 11-летним сыном завершили работу над полноразмерной копией суперкара Lamborghini Aventador. Все производство и сборка проходили в обычном гараже, а оборудование было куплено на eBay. Если конкретнее, первым делом Бакусы приобрели три принтера CR-10S, CR105S и QIDI Xpro, после чего скачали все необходимые модели из Интернета. Первые 2 принтера использовались для печати пластиковых деталей, последний – для создания частей из более прочных материалов, недостающие детали были также куплены на eBay.
Стоит отметить, что многие компоненты не потребовали значительных финансовых вложений – например, передние и задние фары выполнены из пластика ASA, ABS и PETG, который можно купить в любом магазине электроники. Рама автомобиля также обошлась относительно недорого, так как ее напечатали из обычной стали, что к тому же увеличило прочность и безопасность конструкции.
В общей сложности на проект ушло около 20 000 долларов, при этом настоящая Lamborghini Aventador стоит 300$ тысяч или 20 миллионов рублей. Весь процесс постройки занял полтора года.
Помимо фанатских напечатанных автомобилей, все распространено применение 3D-принтеров известными автоконцернами для восстановления культовых, но давно исчезнувших моделей, для которых уже практически не осталось комплектующих. Так, наиболее примечательны проекты по реставрации BMW 507 и Audi Type C.
Audi Type C
Audi Type C Replica является копией одноименного спорткара представленного в 1936 году. Работа над новым автомобилем стартовала в 2015 и стала дебютным проектом Audi на ниве 3D-печати. Таким образом автопроизводитель стремился продемонстрировать широкой публике впечатляющий потенциал печати металлических деталей.
Это стремление было продиктовано использованием SLS-принтера, позволившего напечатать абсолютно все металлические части автомобиля и затем вручную собрать их воедино.
BMW 507
В случае с BMW 507 все началось куда забавнее: эту машину обнаружили в заброшенном гараже на бывшем ранчо самого Элвиса Пресли, после чего фанаты певца и любители классических автомобилей стали упрашивать BMW восстановить 507-ю. В итоге работа заняла целых два года, поскольку с момента выпуска оригинальной BMW 507 в 1957 г. не осталось ни одной “живой” детали просто потому, что эта модель была произведена ограниченным тиражом в 252 штуки.
Но с помощью архивных CAD-моделей баварцам удалось напечатать все отсутствующие детали, среди которых были дверные ручки, оконные стекла и элементы интерьера. В 2016 родстер был полностью отреставрирован и в том же году BMW 507 показали на автомобильном фестивале в Пеббл-Бич.
В то же время, некоторые производители строят планы по серийному выпуску автомобилей с помощью 3D-печати. Причины данных намерений очевидны: во-первых, это ускорение и удешевление производства, а во-вторых, на принтере возможно достичь некоторых конструктивных преимуществ, не доступных при обычных технологиях автомобилестроения.
Toyota uBox
Одной из первых компаний, “обкатывающих” 3D-принтеры в серийном производстве стала японская Toyota, разработавшая концепт uBox. В его создании принимал участие Международный центр исследований в области автомобильных технологий Университета Клемсона (Южная Каролина). Главная особенность uBox заключается в том, что модульный интерьер и вся электронная начинка распечатаны на 3D-принтере (внешние детали и рама по-прежнему изготавливаются при помощи традиционных технологий.
По словам Toyota, главная идея этого автомобиля – наличие возможности максимальной кастомизации интерьера. Возможно, именно поэтому японцы позиционируют его, как “персонализируемую машину будущего для поколения Z”. Toyota уже заявила о планах по созданию специального онлайн ресурса для владельцев uBox, где они смогут делиться вариантами дизайна дверных накладок, приборной панели, вентиляционных отверстий и пр.
Это сделано для того, чтобы пользователи могли распечатать необходимый элемент у себя дома и самостоятельно установить его, не обращаясь к дилеру или СТО. Помимо прочего, uBox имеет абсолютно ровный пол в салоне, чтобы у владельца автомобиля была возможность располагать пассажирские сидения по своему усмотрению.
Bentley EXP 10 Speed 6
3D-печать не оставил без внимания даже такой люксовый производитель как Bentley. Глава компании Вольфганг Дюрхаймер пообещал, что концепт Bentley EXP 10 Speed 6 поступит в продажу до 2020. Практически все металлические элементы конструкции этого автомобиля будут напечатаны на 3D-принтере, но особое внимание инженеры уделяют решетке радиатора со сложным объемным рисунком вместо привычной для Bentley плоской радиаторной решетки.
The Blade
Этот автомобиль принято считать “первым в мире напечатанным суперкаром”. Корпус The Blade выполнен из углеволокна, а внутри него находится множество алюминиевых трубок – все это прикреплено к шасси автомобиля для снижения веса и увеличения безопасности. За разработку The Blade ответственна компания Divergent3D, одной из главных целей которой является продвижение инновационных технологий автопрома, делающих автомобили более легкими, а их производство – экономичнее.
EDAG Light Cocoon
EDAG Group – это один из крупнейших независимых разработчиков в автомобильной индустрии. Данная организация занимается упрощением и оптимизацией технологий производства автомобилей, и главная предназначение концепта Light Cocoon аналогична вышеупомянутому The Blade – а именно, доказать возможность создания более легких ТС, без увеличения расходов на производство и сборку компонентов.
Строение корпуса EDAG Light Cocoon похоже на лист: панели имеют пористую структуру для обеспечения низкого веса, а чтобы оставить безопасность автомобиля на прежнем уровне, корпусные панели пронизаны тонкими нитями прочной сверхлегкой ткани Jack Wolfskin. Помимо того, что пористая структура более удобна именно для 3D-печати, она позволяет осуществлять различные световые эффекты для демонстрации “скелетообразного” строения автомобиля.
Применение 3D-печати в ремонте и тюнинге автомобилей
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Статья относится к принтерам:
Автомобильная тематика знакома и близка многим. Мы любим смотреть на красивые и быстрые автомобили, а некоторые счастливчики управляют такими автомобилями или их создают.
Сегодня поговорим о применении технологии 3D печати и 3D сканирования в автомобилестроении.
Мы не будем рассматривать амбициозные и спорные проекты компаний по печати автомобиля целиком, а рассмотрим более простое и доступное применение данной технологии.
Печать изношенных или сломанных деталей, изготовленных из пластиков
Клиенты неоднократно обращаются с заказами на печать заглушек на колесные диски с уникальной эмблемой или на замену потерявшимся. Также люди ищут замену изношенных шестерен в привод стеклоподъемников или элементы салазок люка.
Часть крепления для дворников
Подобные узлы, установленные во многих дорогих автомобилях, часто продаются в сборе с остальными узлами, неким модулем. Само собой данные запчасти не могут стоить дешево, и в данном случае технология 3D печати отлично подходит для решения задачи.
Автомобильная крышка на диск
Клипса внутренней обшивки Nissan
Заглушки колесных дисков Work Equip
Втулки на автомобиль
Стоит упомянуть, что не все детали могут быть распечатаны на обычном 3D принтере без растворимых поддержек из-за сложной геометрии модели. Печатаемая модель может иметь множество тонких элементов, которые могут сломаться во время печати или непосредственной эксплуатации. Благо подобных деталей подавляющее меньшинство и они встречаются крайне редко.
Все, что вам необходимо, чтобы выполнять подобные заказы:
Печать декоративных элементов и элементов кузова, не несущих серьезную нагрузку
Еще один пример печати корпуса классического автомобиля Shelby Cobra, напечатанного на принтере BAAM (Big Area Additive Manufacturing).
Конечно данные примеры служат исключительно познавательной и исследовательской цели, до печати цельного автомобиля говорить еще рано. Но уже сейчас 3D печать совместно с технологией 3D сканирования открывает нам новые горизонты для кастомизации, декорирования, улучшение эргономики пользования автомобилем, а также создание уникальных аэродинамических “обвесов” для вполне реальных гоночных болидов.
И так, как же применять 3D-технологии в данном контексте? Начнем издалека. Многие владельцы автомобилей наверняка намучались с поиском надежной подставки под свой смартфон, планшет или навигатор. Китайские липучки на стекло от тряски падают под ноги, закрывают половину обзора, а еще и жутко неудобны в настройке и использовании в целом. В данном случае достаточно найти уже готовую модель в интернете, либо спроектировать держатель телефона под заказчика, конкретно под его телефон.
Далее на очереди подстаканники, как известно не все автомобили оснащены данной опцией, либо их расположение крайне неудобно.
А двигаясь ниже по консоли с ностальгией вспоминаем, что когда то видели крутую прозрачную ручку кпп с розочкой или пауком у знакомого таксиста. Мы хотим что то подобное. В автомагазине ручки КПП невзрачны и скучны. А вот ручки по мотивам MadMax, я уверен, многие бы хотели.
Подобные изделия можно изготовить, имея недорогой 3D принтер, а учитывая количество готовых моделей, можно вовсе не уметь моделировать.
Отдельно можно затронуть модификацию интерьеров авто, например панели на BMW
3D печать же позволяет делать симметричные и относительно ровные элементы, которым требуется минимальная доработка. Проблема может заключаться разве что в довольно долгом производстве крупных элементов, и ставить на поток такое производство сложно, к тому же прочности пластиков для 3D печати может не хватить для постоянного использования и элементы все равно нужно будет укреплять стеклотканью или смолой.
Данный обтекатель отсканирован сканером Sense, и распечатан на UP Box.
ИсточникНа ресурсе 3D-Today был опубликован отличный кейс ремонта Mersedes с помощью 3D-печати.
Модель была сделана в программе TinkerCad и распечатана с помощью 3D-принтера Wanhao Duplicator i3 V2. Сначала для такой работы был выбран материал PLA, но поскольку деталь будет использоваться в местах с высокой температурой было принято решение напечатать его при помощи материала Nylon. Деталь прекрасно подошла и была использована в автомобиле.
Печать логотипа Chrysler
Печать колец для ДХО на BMW X5
Применение термовакуумной формовки и 3d-печати
Печать мастер моделей под последующее литье имеет довольно много преимуществ – без проблем можно изготовить зеркальные мастер модели, легкая доводка поверхности по сравнению, например с послойным изготовлением на ЧПУ. Для небольших изделий это идеальный вариант, поскольку печать их быстра и довольно дешева. Но на габаритных деталях, размером больше, например 20 см все уже не так радужно, уходит довольно много материала, печать может длиться несколько суток и появляются требования к температурному режиму внутри принтера, чтобы изделие не расслаивалось и не загибалось при печати, принтеры с большой областью печати стоят дороже небольших собратьев, а печать по частям требует соответственно склейки и обработки швов.
Вакуумная формовка деталей обвеса F-51 Red Wheels 3
Современные сканеры и средства автоматизированного проектирования позволяют создавать достаточно точные компьютерные модели. С помощью них возможно получить цифровую модель имеющегося узла, например элемент кузова (“обвеса”) автомобиля, или создать на ее основе новую. Имея цифровую модель, можно произвести любые прочностные, массовые или аэродинамические расчеты в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. А имея в распоряжении дешевый, “домашний” FDM принтер можно быстро получать макеты в натуральную величину, или уже готовые узлы для автомобиля.
Изменение – если вы хотите внести функциональную модификацию в существующий элемент, например добавить держатель для телефона к какому либо элементу приборной панели, используя сканирование, можно получить копию нужного элемента и затем смоделировать дополнительный элемент, а потом изготовить изделие.
Замеры – основное направление 3D сканирования в моддинге автомобилей. Не все элементы автомобиля можно легко замерить, радиусные поверхности, плавные изгибы, все это сложно поддается замерам и при изготовлении обвеса, ваше смоделированное изделие может просто не сойтись с самим автомомбилем и все придется переделывать. Сканирование же позволяет избежать подобных проблем, вы получаете достаточно точную копию поверхности автомобиля и можете примерять ваш обвес еще в цифровом виде и вносить нужные изменения непосредственно до изготовления.
3D-сканы креплений для датчиков на Land Rover