Описание и особенности 3D-тюнинга автомобилей: кастомизация, компании, этапы подготовки к 3D-печати, основные технологии. Видео про онлайн-тюнинг автомобиля.
В автомобильной промышленности технология трёхмерной (3D) печати используется еще с середины 80-х годов. Аддитивные технологии активно развивались, и к настоящему времени появились устройства, изготавливающие полностью функциональные изделия.
Автомобильные дизайнеры использовали 3D-принтеры для разработки макетов и прототипов отдельных деталей. Технология 3D-печати упрощала и ускоряла инженерам внесение модификаций в конструкции детали. Кроме этого удешевлялась и стоимость разработки. В наше время 3D-принтеры достигли определенного совершенства и стали доступны для их использования в тюнинге автомобилей. В некоторых случаях трехмерная печать стала безальтернативной, например при восстановлении ретро-автомобилей или машин, выпущенных ограниченным тиражом.
Кастомизация автомобиля
Индустрия кастомизации (тюнинга) автомобиля развивалась параллельно с автомобильной промышленностью. Со временем стали появляться отдельные тюнинговые ателье, и зародившийся интерес к тюнингу стал превращаться в отдельный бизнес.
Индивидуальная доработка автомобиля переросла в культурное движение со своими традициями и нестандартными решениями. В настоящее время любой автолюбитель при желании может провести глубокую модернизацию автомобиля, ограничиваясь только своим бюджетом.
Доступность 3D-печати в кастомизации автомобиля открыла новые возможности для создания разнообразных элементов интерьера и экстерьера автомобиля. Современные 3D-принтеры позволяют изготавливать детали, используя самые разные материалы. В основном это пластики, но есть модели, изготавливающие металлические конструкции. В авиапромышленности некоторые детали печатают с помощью 3D-принтеров.
Первые компании, применившие 3D-принтеры в автопромышленности
Одной из первых, оценившей перспективы трехмерной печати, стала компания Ford. В 1986 году компания купила один из первых промышленных 3D-принтеров. По расчетам компании, изготавливать некоторые детали обвеса для Mustang Shelby GT500 было дешевле на 3D-принтере. Ford также начал изготавливать на 3D-принтерах ручной специнструмент для своих производств.
В компании рассматривают оснащение 3D-принтерами своей дилерской сети для печати некоторых деталей прямо на месте. В проекте – создание электронной базы запчастей, из которых любой клиент марки Ford сможет загрузить программную модель и распечатать необходимую деталь.
Еще одной компанией, оценившей перспективную технологию, стала Michelin. Michelin активно использует 3D-моделирование и печать для разработок производственных форм и прототипов шин. Так, в 2015 году Michelin представила инновационную безвоздушную шину Vision Concept. По заявлению компании, изношенный протектор можно восстанавливать с применением технологии 3D-печати.
Отличие изготовления деталей на 3D-принтере от традиционных методов
Традиционный способ изготовления детали для тюнинга довольно трудоемкий. В тюнинг-ателье применяют пенопласт, монтажную пену, стеклоткань и пластилин для снятия образца детали. В результате получается заготовка, которую приходится долго подгонять и дорабатывать.
После создания копии детали создается новый дизайн, что требует также большого количества времени и ручного труда. Подобная работа требовала высокой квалификации и опыта от мастера. При ошибке в изготовлении иногда приходилось начинать все заново.
Технология 3D-печати устраняет недостатки традиционного метода изготовления кастомных деталей. Дизайнер работает с цифровой копией объекта и может за минуты производить любые модификации, создавая сразу несколько вариантов детали.
Технологичность, гибкость и скорость создания конечной модели привлекают все больше тюнинг-ателье и ремонтных мастерских. Кроме этого, при печати готовой модели можно выбрать множество материалов с заданными свойствами.
Этапы подготовки к 3D-печати
Трехмерное моделирование объекта
Для подготовки к 3D-печати в первую очередь необходимо создать цифровую копию требуемой детали. Для этого используются специально предназначенные для этого процесса 3D-сканеры.
Технология сканирования постоянно совершенствуется, уже существуют высокоточные ручные сканеры, а скорость сканирования увеличивается. Точность некоторых моделей измеряется десятками микрон, а скорость сканирования достигает 2-х миллионов точек в секунду.
Преимущества создания копии детали с помощью сканера, а не создания проекта в программной среде: сокращение времени и финансовых затрат, возможность быстрой визуализации, высокая точность цифровой модели.
Отсканированный объект загружается в специальную программу CAD-моделирования. Профессиональные программы предоставляют дизайнеру мощные инструменты для творчества и открывают почти неограниченные возможности редактирования.
Этап проектирования и отрисовки детали требует серьезных навыков и опыта. Несомненно, это один из важных этапов, так как от этого зависит не только внешний вид проекта, но и точность размеров. Даже небольшая погрешность может свести все усилия на нет.
Созданную цифровую модель можно сразу показать заказчику, согласовать и внести необходимые изменения. Визуализация детали до ее изготовления – это принципиальное отличие от тюнинга, выполняемого по традиционным технологиям. Для специалистов по тюнингу такая возможность имеет принципиально важное значение. Технология 3D-моделирования позволяет дизайнеру учесть множество параметров: внешний вид детали, аэродинамические характеристики, прочностные свойства конечной детали.
Выбор технологии печати
Выбор технологии печати влияет как на внешний вид готового изделия, так и на его потребительские качества. В тюнинге эти два параметра имеют существенное значение. Например, обвесы автомобиля должны выдерживать механическую и температурную нагрузку.
Ту или иную технологию нанесения материала выбирают, исходя из требуемого конечного результата. Детали интерьера в основном выполняют эстетическую функцию и требуют точности изготовления. В отличие от тюнинга с применением обычных и зачастую ограниченных материалов, тюнинг по технологии 3D-печати предлагает массу вариантов, разнообразных методов и материалов.
Стоит отметить и такое важное отличие, как экономичность при использовании 3D-технологии. При печати используется столько материала, сколько необходимо. Экономичность в сочетании с постоянным снижением себестоимости делают 3D-печать привлекательной как для небольших мастерских, так и крупных тюнинг ателье с дорогостоящими проектами.
Основные технологии 3D-печати
- DPL – направленная световая обработка, засветка проектором;
- SLA – стереолитография, лазерная засветка;
- MJM – многоструйное моделирование. Вид печати на основе печатающей головки с массивом сопел. Метод MJM печати является на сегодняшний день самым точным;
- FDM, FFF – моделирование методом послойного наплавления. Самая доступная технология печати с использованием широко распространенных пластиков типа ABS и PLA;
- SLS – выборочное лазерное спекание. Технология печати, при которой происходит последовательное спекание слоев порошкового материала с помощью лазеров.
Какой технологии отдать приоритет, зависит от задач, которую ставит изготовитель. Также при выборе метода печати следует учитывать себестоимость изготовленных деталей и дополнительных затрат по их постобработке.
Перспективы 3D-печати в тюнинге автомобилей
Все, кто сталкивался с тюнингом автомобиля или восстановления ретро-машин знают, что подобные проекты связаны с большими временными и финансовыми затратами. Не все могут себе позволить сделать серьезную доработку своего автомобиля. Даже небольшие изменения внешнего вида автомобиля были ограничены.
Представьте, что вы захотели изменить, например, решетку радиатора автомобиля. В обычном варианте вы бы нашли в продаже готовую тюнингованную решетку или пришлось бы выбирать что-то из каталога тюнинговых запчастей и ждать заказ. Сейчас можно приехать в мастерскую по тюнингу, в которой предоставляют услуги печати детали на заказ по вашему вкусу. Буквально за день-два вы получите уникальную видоизмененную решетку, которая существует в единственном экземпляре. При этом итоговая стоимость может быть меньше, чем существующий в продаже вариант.
Таким образом, для широкой массы автолюбителей открываются большие возможности по изменению внешнего вида автомобиля при помощи современных технологий трехмерной печати. Причем можно заказать как целый дизайнерский проект по тюнингу, так и проводить небольшие изменения отдельных элементов автомобиля.
Не всегда обязательно вкладывать много денег в тюнинг. С помощью 3D-печати достаточно провести небольшие изменения, расставив акценты, подчеркнуть сильные стороны дизайна автомобиля. Особенно это подойдет автолюбителям, которые за 2-3 года эксплуатации автомобиля хотят «освежить» его внешний вид. В этом случае применение трехмерной печати придаст неповторимый и уникальный внешний вид автомобилю. А если ранее изготовленная деталь сломается, то ее легко восстановить из уже готовой компьютерной модели.
Заключение
В России аддитивные технологии в основном нашли свое применение в промышленном производстве. Изготовление по методу 3D-печати только набирает свои обороты и имеет большие перспективы, особенно если появится оборудование нового поколения.
Недостаток специалистов, которые могут довести идею до конечного воплощения, не позволяют ускорить внедрение 3D-печати как в тюнинг-ателье, так и в авторемонтных предприятиях. Но перспективы печати, например, запасной части прямо в автосервисе, вполне очевидны, и в недалеком будущем это станет повседневным явлением.
Видео про онлайн-тюнинг автомобиля: