La impresión 3D y la industria del automóvil

Diseñar y construir un vehículo significa hacer malabarismos con muchas partes móviles, literal y figurativamente. Abordar de manera ineficiente cualquier tarea en el proceso de fabricación o diseño significa gastar más tiempo y dinero.

Que esto ocurra regularmente es insostenible, especialmente en una industria donde la fabricación puede costar hasta €420,706 por minuto. Es por eso que las empresas automotrices están recurriendo a la impresión 3D. Usando la tecnología, pueden diseñar e imprimir herramientas y piezas, como prototipos funcionales, plantillas y herramientas, que se utilizan para aumentar la eficiencia del proceso de fabricación.

Herramientas y plantillas personalizadas

Al límite del rendimiento, la impresión 3D está marcando la diferencia. Van Amersfoort Racing compite en varios campeonatos de Fórmula 3 y 4, donde las herramientas y las plantillas, impresas en 3D con materiales reforzados con fibra de carbono, permiten a los ingenieros y mecánicos configurar y ajustar los autos rápidamente. Si bien una décima de segundo puede no parecer mucho, marca una gran diferencia en el automovilismo de alta gama.

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En las plantas piloto de automoción, como las de Ford y Volkswagen Autoeuropa, los nuevos modelos de vehículos se producen en líneas de fabricación a pequeña escala, a veces años antes de que entren en producción en masa. Estos son entornos de ritmo rápido, a menudo en la vanguardia de la industria. Los ingenieros que trabajan en estas plantas no tienen tiempo de sobra, pero necesitan una variedad de herramientas y plantillas personalizadas, que se utilizan para realizar tareas específicas en vehículos específicos; solo el Ford Focus, por ejemplo, requiere más de 50.

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Para permitir iteraciones rápidas y asequibles, y para mantener la eficiencia de las líneas de producción, Ford y Volkswagen Autoeuropa utilizan la impresión 3D, colocando a sus ingenieros en control de la fabricación de herramientas y plantillas, liberando así tiempo y energía para lo que más importa: diseñar y producir. vehículos de calidad.

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“Principalmente diseñamos las herramientas aquí, ya que estamos probando esas herramientas con los vehículos prototipo”, dice Raphael Koch, ingeniero de investigación de Ford. “Eso significa que realmente podemos probar las herramientas. Si vemos que las herramientas están funcionando, podemos enviar los archivos a las plantas locales y ellos pueden reproducirlos para la producción de vehículos de alto volumen”.

Prototipos iterativos

Los vehículos y las piezas de automóviles nacen en las líneas de producción, pero se conciben mediante la creación de prototipos, un proceso iterativo que tradicionalmente es bastante costoso y requiere mucho tiempo. Sin embargo, aquellas empresas que optan por dar un paso adelante en la impresión 3D están descubriendo que la tecnología puede mejorar los flujos de trabajo y convertirse en parte integral de la producción.

Eventuri, que desarrolla sistemas de admisión de automóviles para vehículos de alto rendimiento como Audi y BMW, es una de esas empresas. Con las impresoras Ultimaker 2+ y Ultimaker 2 Extended+, Eventuri puede diseñar, crear, iterar y probar prototipos de conductos de entrada a una fracción del costo y el tiempo anteriores.

Conductos de admisión diseñados por Eventuri para un BMW M4

“La impresión 3D nos permite ser flexibles, acertar realmente en el diseño y llegar a la solución perfecta”, dice Bilal Mahmood, fundador de Eventuri.

Piezas de uso final

En su creación de modificaciones de automóviles personalizadas, Tucci Hot Rods, con sede en Nueva York, lleva la impresión 3D un paso más allá, lo que resulta en una reducción de casi el 90 % en los costos de producción y, al mismo tiempo, permite que el taller opere a casi el triple de su velocidad normal.

“Sin acceso a la tecnología de impresión 3D, [parts would have to be] CNC en un taller de máquinas externo, lo que puede ser un proceso largo teniendo en cuenta los largos plazos de entrega asociados con la subcontratación”, dice Dom Tucci, diseñador de Tucci Hot Rods.

El Ford Fiesta ST presentado en la feria SEMA 2022

Tucci usa impresoras Ultimaker para todo, desde maquetas preliminares hasta piezas finales utilizadas en vehículos personalizados. Un Ford Fiesta ST, que Tucci Hot Rods exhibió en la feria SEMA 2022 en Las Vegas, por ejemplo, presentaba una sección de luces traseras y una pieza del tablero, así como otros componentes que habían sido impresos en 3D.

¿Quiere saber más sobre cómo la impresión 3D está revolucionando los procesos de producción?