Lżejsze samochody elektryczne dzięki technologii druku 3D? To możliwe!

Często pokreślmy, ze technologie przyrostowe to metoda produkcji, która pomaga w obniżaniu wagi produkowanych elementów. Z tej zalety metody korzystają przedstawiciele przemysłu kosmicznego i samolotowego, oszczędzając przy tym duże kwoty związane z kosztami paliwa. Niemniej jednak, aby redukcja wagi była możliwa element musi zostać zaprojektowany w odpowiedni sposób z zachowaniem wszystkich wymagań dotyczących wytrzymałości czy znoszenia obciążeń mechanicznych.

Sam proces wymaga uwzględnienia wielu czynników, przez co wymaga wiele nakładów pracy i czasu, dlatego producenci tworząc oprogramowania, dedykowane generowaniu modeli 3D, korzystają z rozwiązań z zakresu sztucznej inteligencji. Generatywne podejście do projektowania przestrzennych struktur, bazujące nie na założonym wcześniej kształcie, ale właściwościach elementu zaprezentował Desktop Metal. Firma we współpracy z Dassault Systèmes opracowała Live Parts, czyli narzędzie, które pozwoli użytkownikom drukarek przestrzennych na wykorzystanie pełnego spektrum możliwości urządzeń.

Podobnym rozwiązaniem pochwalił się Volkswagen, dumnie prezentując drukowane 3D elementy jednego z najpopularniejszych modeli swoich aut, zaprojektowane z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji. Dzięki specjalnie zoptymalizowanej geometrii modelu gotowa część zachowuje wszystkie wymagania techniczne przy jednoczesnej znacznej redukcji wagi.

Inną, mniej popularną firmą samochodową, która dostrzegła potencjał tej metody projektowania jest Arcimoto – amerykański producent małych, lekkich samochodów elektrycznych. Firma pozostaje w ścisłej kooperacji z ParaMatters, twórcami generatywnego oprogramowania do tworzenia modeli przestrzennych. Wspólnie tworzą elementy pojazdów z myślą o obniżaniu wagi konstrukcji i zwiększaniu ich wydajności. 

Wykorzystując swoje rozwiązanie programistyczne, ParaMatters wygenerowało zamienniki dla standardowych elementów konstrukcyjnych. Elementy charakteryzują się niespotykaną budową połączeń, które zapewniają odpowiednie właściwości mechaniczne przy obniżeniu wagi całej konstrukcji. Mniejsza waga przekłada się w przypadku samochodów na większą wydajność i możliwość pokonania większej liczby kilometrów na jednym ładowaniu baterii. 

Jako przykłady realizacji firmy przedstawiają m.in. pedał hamulca, którego wagę udało się zredukować o 52% czy wahacz, który po optymalizacji jest lżejszy o 32%. Cały etap tworzenia – od wygenerowania modelu do wydruku 3D zajmuje około czterech tygodni.

W projekt zaangażowana jest również postać, której w branży druku 3D nie  trzeba nikomu przedstawiać. Avi Reichental, wieloletni dyrektor 3D Systems, pełniący teraz funkcję zarządczą w ParaMatters, podkreśla efekt jaki daje połączenie algorytmów sztucznej inteligencji i technologii wytwarzania przyrostowego, będących istotnymi atrybutami filozofii Industry 4.0. Wymiana doświadczeń i wiedzy pomiędzy firmami pozwoliła znaleźć praktyczne zastosowanie dla nowych technologii, minimalizując straty czasu i materiału.

Źródło: tctmagazine.com