Lżejsze części w samochodach Honda dzięki technologii druku 3D

Honda to kolejny producent z branży automotive, który dostrzegł potencjał technologii addytywnych. Już w 2015 roku inżynierowie z Honda wykorzystywali technologię PolyJet do tworzenia akcesoriów dla swoich samochodów i motocykli. O ile wcześniej, technologie addytywne wykorzystywane były do produkcji peryferyjnych części, teraz zdecydowano się na wykorzystanie druku 3D w optymalizacji kluczowego elementu samochodu, czyli wału korbowego.

Potrzeba optymalizacji wyniknęła z chęci ograniczenia negatywnego wpływu samochodów na środowisko naturalne, poprzez redukcję wagi jednego z najistotniejszych elementów pojazdu. Dział badawczo-rozwojowy zwrócił się do Autodesk, specjalisty z dziedziny inteligentnego projektowania, aby zmniejszyć wagę wału korbowego i poprawić jego ekonomiczność.

Jakość wykonania wału korbowego jest istotną kwestią, która zapewnia bezpieczeństwo użytkowania pojazdu. Aby móc działać bezawaryjnie, jego konstrukcja musi być odporna na zużycie podczas wykonywania wielokrotnie powtarzanych, cyklicznych ruchów. Dotychczasowa metoda produkcji wału korbowego ma już prawie 60 lat i od czasu jej opracowania nie zmieniano jej w znaczący sposób, nanosząc raczej kosmetyczne poprawki.

Hirosumi Todaka, projektant maszyn z działu badań i rozwoju Honda tłumaczy, że wały korbowe muszą spełniać szereg wymagań funkcjonalnych – od jego wytrzymałości na podwyższone ciśnienie czy wyważenia zależy w dużej mierze prawidłowe działanie pojazdu. Z uwagi na ten fakt, kiedy inne elementy samochodów były poddawane optymalizacji, wał korbowy przetrwał dekady w niemal niezmienionej wersji. Teraz specjaliści z Honda podjęli się jego ulepszenia, a ich celem było zaprojektowanie elementu co najmniej 30 procent lżejszego, niż dostępne komercyjnie modele.

Projekt ulepszonego wału korbowego uzależniony był od technologii wytwórczej. Zespół projektowy, decydując się na wykorzystanie technologii druku 3D, musiał zmienić dotychczasowe przyzwyczajenia i spojrzeć na model z innej perspektywy. Tutaj niezbędne okazało się doświadczenie i wiedza specjalistów z Autodesk, którzy są pionierami w dziedzinie projektowania dostosowanego do możliwości druku 3D.

Już pierwszy projekt spełniał wymagania zespołu technicznego, dotyczące właściwości mechanicznych wału. Całość została zaprojektowana z wykorzystaniem rozwiązania „generative design”, które pozwala na uzyskanie modelu o zadanych właściwościach oraz geometrii imitującej organiczny wygląd. To był jednak dopiero początek – inżynierowie Honda byli zaskoczeni efektami i postanowili zacieśnić współpracę w celu stworzenia jeszcze bardziej optymalnego rozwiązania.

W efekcie stworzono element, będący o połowę lżejszy niż jego pierwotna wersja. Wał jest w fazie niezbędnych testów ,a uzyskiwane dane są przekazywane do specjalistów Autodesk i wykorzystywane do dalszej optymalizacji i ulepszeń. Celem jest stworzenie rozwiązania tak niezawodnego, jak wały korbowe produkowane tradycyjnymi metodami przy znacznie zredukowanej wadze.

Źródło: 3dprintingmedia.network