От прототипов до серии: применение SLS 3D-печати в производстве электрических автомобилей

Аддитивное производство тем временем становится ключевым драйвером инноваций в проектировании и производстве электромобилей. В частности, технология 3D-печати методом селективного лазерного спекания полимерных порошков (SLS) ускоряет переход от исследований и опытно-конструкторских работ к серийному производству автотранспорта.

По данным Международного энергетического агентства (IEA), объемы продаж электромобилей в 2025 году превысили двадцать миллионов штук или двадцать пять процентов общего рынка. На фоне растущей доступности к 2030 году ожидается рост доли электрических автомобилей уже до сорока процентов.

Быстрое прототипирование повышает оперативность опытно-конструкторских работ

На этапе разработки электромобиля оперативная проверка внешнего вида, сборки и эргономики имеет решающее значение для сокращения сроков вывода автомобиля в серию. SLS 3D-печать TPM3D, обеспечивающая высокую точность, прочность и возможность быстрого изготовления целых партий изделий за один рабочий цикл, предлагает эффективное решение для функционального прототипирования. Ниже приведем некоторые примеры применения SLS 3D-печати.

Колпак колесного диска

Колпак изготовлен методом SLS 3D-печати из белого полиамида Precimid1172Pro. Изделие отличается высокой прочностью и размерной точностью. После покраски и гальваностегии полноразмерный функциональный прототип использовался для примерки и оценки внешнего вида перед запуском серийного производства.

Корпус передней фары

SLS 3D-принтеры TPM3D P550DL с полезным объемом 550х550х850 мм позволяют выращивать пятнадцать таких корпусов за один производственный цикл, занимающий примерно тридцать часов. Получаемые детали обладают необходимой прочностью и практически не требуют чистовой обработки.

Мелко- и среднесерийное аддитивное производства легких, прочных и безопасных деталей

SLS 3D-печать особенно востребована в нишевом мелкосерийном производстве, например изготовлении компонентов гоночных автомобилей, специальной техники и беспилотных аппаратов, где селективное лазерное спекание обеспечивает возможность как быстрого функционального прототипирования геометрически сложных деталей, так и выпуска небольших партий серийных изделий.

Гоночный автомобиль Пекинского технологического института

Студенты использовали аддитивные технологии от TPM3D в работах по модернизации ключевых компонентов, достигнув снижения массы болида на 36,7% и повысив пожаробезопасность до стандарта UL94-V0 за счет использования полиамида с антипиреновыми добавками. Например, традиционный стеклопластиковый кронштейн аккумулятора массой 300 г заменили 3D-печатным вариантом массой 190 г из огнестойкого полиамида Precimid1171 FR, попутно улучшив пожарную безопасность, что немаловажно в экстремальных условиях на гоночных трассах.

Гоночный болид студенческой команды шанхайского Университета Тунцзи

Студенческая команда использовала 3D-принтеры от TPM3D в опытно-конструкторских работах и производстве около двухсот компонентов — от креплений аккумуляторов и электроники до аэродинамического обвеса и рулевых механизмов. Команда использовала в том числе огнестойкий полиамид-12, соответствующий стандарту UL94 V0. С помощью аддитивных технологий конструкторам удалось снизить массу болида всего до 195 кг и добиться максимальной скорости в 110 км/ч с разгоном с нуля до ста километров в час за 3,6 секунды.

Беспилотная полицейская машина

Дубайский разработчик беспилотных автомобилей Micropolis напечатал крупногабаритные элементы несущей конструкции на 3D-принтере TPM3D S600DL, использовав стеклонаполненный полиамидный композит Precimid1172Pro GF30 BLK. В сравнении с аналогичными деталями из металла, время производства сократилось с четырех дней до двух, а вес снизился с двадцати семи килограмм всего до четырех, то есть на 82%. Это значительно повысило энергоэффективность беспилотника.

3D-печатная оснастка удешевляет и ускоряет производство

На этапе массового производства большую роль играет сборочная оснастка. Один из ведущих поставщиков автомобильных запасных частей использовал SLS 3D-принтер TPM3D S600DL в производстве оснастки для сборочных линий завода Hyundai. Результаты говорят за себя: сроки изготовления сократились на 55% — с пяти с половиной дней на традиционный алюминиевый образец до двух с половиной дней на 3D-печатный нейлоновый аналог. В то же время стоимость снизилась на 73% — с 2060 до 550 долларов США. Параллельно сократились объемы отходов и брака.

Новая производственная парадигма

Технология SLS 3D-печати от TPM3D открывает широкие возможности в разработке и производстве электромобилей — от быстрой проверки прототипов до безопасного мелкосерийного производства и оперативного изготовления инструментов и оснастки.

Благодаря последовательному расширению ассортимента расходных материалов и повышению производственной эффективности технология SLS 3D-печати повышает оперативность опытно-конструкторских работ, снижает массу автомобилей, значительно ускоряет производственные циклы и повышает безопасность.

Компания «Аврора Карбон Технолоджи» (Avrora-3D) — официальный партнер TPM3D в России и странах Таможенного союза. С оборудованием от TPM3D можно ознакомиться на официальном сайте.

Avrora-3D также предлагает услуги по 3D-печати на заказ по технологии селективного лазерного спекания полимерных порошков (SLS).

Реклама. ООО "Аврора Карбон Технолоджи", ИНН: 7720756428