Autofabrikanten benutten 3D-printen voor productie elektrische auto’s

Innovatie in de Auto-industrie: 3D-printen als Game Changer

3D-printen heeft de potentie om de automobielsector grotendeels te transformeren. Vanwege het feit dat het een digitale workflow is, zijn er veel efficiëntiewinsten te behalen. Niet alleen in hoe en waar producten worden vervaardigd, maar ook hoe deze worden ontworpen, getest en uiteindelijk gedistribueerd. Door gebruik te maken van geavanceerde tools en workflows, kunnen onderdelen met behulp van datavalidationsoftware geoptimaliseerd en op locatie geprint worden.

Maar ook het ontwikkelen van lichtgewicht producten is een belangrijk aspect. Het gewicht van een voertuig verminderen helpt de energie-efficiëntie verbeteren. De digitale technologie die inherent is aan 3D-printen, gecombineerd met generatief ontwerp en andere softwaretools, kunnen ingenieurs helpen het gewicht van afzonderlijke onderdelen te verminderen. Tegelijkertijd wordt daarmee het totale aantal onderdelen verminderd wat de montagetijden ten goede komt.

Hoewel geavanceerde software prestaties kan simuleren, is fysiek testen nog steeds nodig. 3D-printen is ideaal voor kleine volumes, en de kwaliteit en materiaaleigenschappen van sommige 3D-printtechnologieën stellen ingenieurs in staat om onderdelen te produceren die kunnen worden getest in reële omstandigheden. Deze geavanceerde prototypen verschillen sterk van die van eerdere 3D-printtechnologieën. Ze kunnen vloeistoffen en gassen bevatten, waardoor ze ideaal zijn voor flessen, slangen en andere auto-onderdelen. De kosten per onderdeel zijn ook laag, waardoor ontwerpers volledig gebruik kunnen maken van generatief ontwerp en het printen en testen van prototypen totdat het onderdeel volledig is geoptimaliseerd voor de uiteindelijke productie.

Voor autofabrikanten veroorzaakt de overgang naar elektrificatie een groot dilemma. Totdat de vraag hoog genoeg is, moeten ze hun nieuwe elektrische voertuigen in kleinere volumes concurrerend bouwen en tegelijkertijd de winstgevendheid beheren. Voor gevestigde merken is dit al moeilijk genoeg, maar voor kleinere merken en startups is dat een nog grotere uitdaging.

In sommige scenario's biedt 3D-printen een concurrentievoordeel voor kleinere oplagen. EDAG is bijvoorbeeld een toonaangevende wereldwijde technische dienstverlener voor de auto-industrie met het hoofdkantoor in Wiesbaden, Duitsland. Tijdens het ontwikkelen van systemen voor het elektrische voertuig van een klant, ontdekten ze een verdeelstuk voor koelmiddel dat ideaal was om te produceren middels 3D-printen.

Met behulp van een geïntegreerde oplossing van HP en Siemens konden ze onderdelen van productiekwaliteit 3D-printen, in de hoeveelheden die ze nodig hadden, sneller, goedkoper en duurzamer dan met traditionele processen.

Cadillac heeft vorig jaar de specificaties bekendgemaakt voor zijn V-Series Blackwing-auto's. Het zijn niet alleen de krachtigste Cadillac-modellen die ooit zijn geïntroduceerd, ze zijn ook verkrijgbaar met een versnellingspook. In tegenstelling tot de rest van de branche, gaan de Blackwing-klanten van Cadillac tegen de trend in door 62% van de tijd een handgeschakelde auto te bestellen.

De Blackwing-serie betekent ook een doorbraak voor GM, aangezien het de eerste modellen zijn die gebruik maken van 3D-geprinte productieonderdelen. Handgeschakelde versies van de auto bevatten verschillende onderdelen die zijn ontworpen voor 3D-printen. Twee van de onderdelen zijn luchtkanalen, gemaakt met HP Multi Jet Fusion-technologie en uniek HR PA12 nylon materiaal. Ze zijn niet alleen functioneel in het helpen om ruimte te creëren voor de handgeschakelde versnellingsbak, ze zijn ook kostenbesparend. Hierdoor kon GM bewijzen dat additieve productietechnologieën de meest kosteneffectieve productieoplossing was.