יישום של הדפסה תלת-ממדית במחקר ופיתוח רכב
טכנולוגיית ההדפסה התלת-ממדית מקורה בשנת 1986 כאשר צ'ארלס הול, מדען אמריקאי, פיתח את ההדפסה המסחרית הראשונהלגדולFDM מדפסת תלת מימד. לאחר יותר מ-30 שנות פיתוח, הדפסת תלת מימד בשרף סלה יושמה בתעשיות שונות. הדפסת תלת מימד נחשבה בעבר לגימיק, שלא נחשבה מתאימה לייצור תעשייתי בגלל הקושי בייצור המוני וחוסר החוזק במוצרים המעובדים. עם זאת, מהיישום הנוכחי של הדפסת תלת מימד בתחום התעופה והחלל, הרפואה, בניית מבנים, רכב, אלקטרוניקה ותעשיות אחרות, ניתן לראות כי טכנולוגיית עיבוד חדשה זו חייבת להיות בעלת ערך ומשמעות משלה. להדפסה תלת מימד יתרונות ברורים יותר ויותר בייצור בקבוצות קטנות, התאמה אישית פרטית ועיבוד מבני מורכב. עם זאת, בתהליך המחקר והפיתוח של מכוניות, ייצור בקבוצות קטנות או אפילו ייצור בודד, והמבנה של חלקי רכב מורכב יחסית, כך שהדפסה תלת מימד יכולה להפחית משמעותית את עלות העיבוד ולקצר את מחזור המחקר והפיתוח.
מחזור המחקר והפיתוח של כלי רכב הוא בדרך כלל 3~5 שנים, הכולל את מידול, תכנון, ייצור ניסיוני ובדיקה של כלי רכב. ככל שמחזור המחקר והפיתוח ארוך יותר, כך התפתחות תעשיית הרכב תהיה שלילית יותר בסביבה הנוכחית של תחרות עזה. תהליך הייצור הארוך של חלקי חילוף מגדיל את מחזור המחקר והפיתוח של כלי רכב. עבור טכנולוגיית ייצור מסורתית, תהליך הייצור של חלקי חילוף כולל תכנון חלקי חילוף, תכנון וייצור תבניות, ועיצוב חלקי חילוף. תהליך הדפסת המודל בתלת-ממד אינו דורש תכנון וייצור של תבניות, מה שיפחית מאוד את הזמן והעלות של ייצור ניסיוני של חלקים. לדוגמה, עבור תכנון וייצור של מכלול יציאת האוויר של לוח המחוונים, עיבוד ABS מסורתי אורך 8 ימים ועולה...יואן סיני6500, בעוד שטכנולוגיית ההדפסה התלת-ממדית אורכת רק יום אחד ועולהיואן סיני1000.
יעילות והפחתת עלויות הן הסיבות האמיתיות לכך שניתן ליישם טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית בתהליך הייצור, ולא את מה שנקרא גימיקים כביכול. וו הונגטאו, מהנדס ניסוי בכיר ב-FAW-פולקסווגן, אמר: דדהה בהשוואה להדפסה בהזרקה מסורתית, הדפסה תלת-ממדית SLS מקצרת מאוד את הזמן הדרוש לעיצוב מוצר ופיתוח אב טיפוס תוך הבטחת איכות עיצוב המוצר, ומשפרת את יעילות המחקר והפיתוח. דדהה פאו-פולקסווגן משתמשת בטכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית מאז 2005, וכיום מדפיסה בממוצע כ-5,000 חלקים בשנה. ארגונים חייבים לשקול את מקסום התועלת הכלכלית ביישום הטכנולוגיה, ותפקידה של הדפסה תלת-ממדית בתהליך מחקר ופיתוח רכב ניכר.
עם הפיתוח החכם והירוק הנוכחי של כלי רכב, קצב החלפת המכוניות יהיה מהיר יותר ויותר. לכן, קיצור זמן המחקר והפיתוח ללא ספק יביא יתרונות עצומים לארגונים. טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית מספקת גם רעיונות חדשים לעיצוב מכוניות וממלאת תפקיד משמעותי יותר במימוש משקלן של מכוניות. ההערכה היא ששירותי הדפסה תלת-ממדיים יהיו בשימוש נרחב יותר ויותר במכוניות בעתיד.
