كيف تتحول فكرة السيارة إلى واقع؟ لم تتغير عملية تكوين الفكرة كثيرًا، لكن طريقة تحويلها إلى واقع شهدت تطورًا مستمرًا. في ظل الثورة الصناعية الرابعة، أحدثت الطباعة ثلاثية الأبعاد ثورة في عمليات التصنيع في العديد من الصناعات، وخاصة صناعة السيارات.
تصميم نموذج سيارة
بعد أن يضع مصمم السيارة الإلهام والمفهوم من خلال النقاش والتواصل، تقوم شركة السيارات بصنع نموذج طيني بمقياس 1:5 لمختلف التصاميم. بعد المراجعة، يتم اختيار 2-3 تصاميم، ثم يتم صنع نموذج طيني بالحجم الطبيعي 1:1. بعد ذلك، يتم إجراء اختبار مقاومة الرياح، وإجراء التعديلات، وتحديد التصميم النهائي.
يُصنع نموذج السيارة الطيني بالحجم الطبيعي بالطريقة التقليدية، حيث يُنحت يدويًا بالكامل. هذه الطريقة تستغرق وقتًا وجهدًا كبيرين، ولا يمكن ضمان جودة النموذج بشكل كامل. يستغرق صنع نموذج سيارة كامل حوالي ثلاثة أشهر. أما مع تطور التكنولوجيا، فتُصنع نماذج السيارات بالحجم الطبيعي لكبرى شركات تصنيع السيارات باستخدام آلات طحن خماسية المحاور. ويستغرق صنع نموذج سيارة بهذه الطريقة شهرًا على الأقل.
بفضل طابعات JS Additive ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA واسعة النطاق، يُمكن طباعة نموذج سيارة بالحجم الطبيعي (1:1) في غضون أيام قليلة فقط عن طريق تعديل البيانات على الكمبيوتر. وبالمقارنة مع نماذج السيارات المصنوعة من الطين، تُقلل الطباعة ثلاثية الأبعاد وقت الطباعة بمقدار خمسة أضعاف على الأقل، وتُخفض التكلفة إلى النصف، كما تُغني عن الحاجة إلى النحت اليدوي.
مرحلة التصميم الهندسي
تشمل هذه المرحلة تصميم تجميع وتصنيع أجزاء المركبة بالكامل، بالإضافة إلى تنسيق التناقضات بين التجميعات والمركبات ككل. تحتوي كل مركبة جديدة على أكثر من 20,000 قطعة، والعديد منها لا يزال في مرحلة الإنتاج الأولي. لذلك، تُصنع جميع قطع الاختبار الأصلية ومنتجات التجميع باستخدام آلات CNC وصفائح معدنية.
أولاً، يعتمد تأثير السطح ودقة نماذج التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) بشكل كبير على مهارات المبرمجين. ثانياً، تتطلب بعض قطع العمل ذات الأشكال المعقدة والأسطح المتعددة مراكز تصنيع خماسية المحاور، وهي مكلفة وقد يكون من المستحيل معالجتها بشكل صحيح.
تجمع شركة JS Additive 3D بين الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA والتشكيل الفراغي (الحقن تحت ضغط منخفض) لتوفير طريقة سريعة لتصنيع القوالب. أولًا، تقوم طابعة JS Additive عالية الدقة بتقنية SLA بطباعة نموذج أولي للمنتج؛ ثانيًا، يُصنع قالب سيليكون باستخدام هذا النموذج ثلاثي الأبعاد تحت ضغط فراغي؛ ثالثًا، يُصبّ المنتج النهائي باستخدام مادة مثل البولي يوريثان (PU) تحت ضغط فراغي منخفض. يتميز هذا المنتج بأداء يُضاهي المنتجات المصبوبة بالحقن، ويمكنه استبدال الأجزاء المصنوعة من ABS وPC والمطاط وغيرها من المواد. فهو لا يضمن الدقة ويقلل التكاليف فحسب، بل يُحسّن كفاءة الإنتاج بشكل كبير!
على سبيل المثال: تحتوي السيارة على العديد من الشبكات الأمامية والأسطح المنحنية. يصعب معالجة هذا النوع من النماذج المعقدة ذات الشبكة الكاملة باستخدام أدوات الآلات التقليدية. من خلال طباعة هذه الأجزاء المعقدة ثلاثية الأبعاد ثم دمجها في نموذج السيارة، يمكنك تحقيق التأثير المطلوب.
مرحلة اختبار النموذج الأولي
يشمل اختبار نماذج المركبات الأولية جانبين رئيسيين: اختبارات الأداء واختبارات الموثوقية. يهدف اختبار الأداء بشكل أساسي إلى إجراء بعض الاختبارات الوظيفية للتأكد من استيفاء متطلبات التصميم. أما اختبار الموثوقية فيهدف إلى التحقق من قوة ومتانة المركبة. وتشمل اختبارات السيارات اختبارات نفق الرياح، والاختبارات الميدانية، واختبارات الطرق، واختبارات التصادم، وغيرها.
في هذه المرحلة، توجد متطلبات عالية لمواد قطع الاختبار. يجب معالجة الأجزاء ذات المتانة الهيكلية باستخدام تقنية CNC. أما بالنسبة لأجزاء السيارات الداخلية والخارجية، فيمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والقولبة المركبة بالتفريغ.
الإنتاج الضخم لقوالب السيارات
تعتمد تقنية صب القوالب على استخدام مواد سهلة التشكيل، حيث يُوضع القالب داخل قالب رملي، فيتشكل تجويف في القالب الرملي مطابق لحجم القطعة المراد صبها. بعد ذلك، يُصب سائل في هذا التجويف، وبعد التبريد والتصلب، يتشكل قالب مطابق تمامًا لشكل القطعة. تصل دقة قوالب الصب، المستخدمة في صناعة أجزاء مثل أغطية السيارات وكتل الأسطوانات، إلى 10-20 ميكرون. يمكن لتقنية CNC التقليدية في صناعة النماذج الأولية تلبية هذه المتطلبات، ولكنها تستغرق وقتًا طويلاً وتكلفتها عالية.
تُستخدم طابعة JS Additive 1700 ثلاثية الأبعاد كبيرة الحجم بتقنية SLA، المزودة برأس ليزر متعدد، لصنع نماذج أولية لقوالب الرمل. تضمن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLA عالية الدقة أعلى دقة ممكنة للنموذج الأولي للمنتج، مما يُساعد شركات المسابك على تبسيط عملية الإنتاج وخفض التكاليف.
مرحلة الصيانة بعد البيع
عادةً ما يطلب مستخدمو المركبات المخصصة عالية الجودة مثل السيارات الرياضية والسيارات المعدلة بعض الملحقات البديلة من مصنعين في الخارج أو يستخدمون إنتاج القوالب لصنعها بتكلفة كبيرة.
لا يفكر سوى عدد قليل من العملاء في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. ويمكن أن يكون تصنيع هذه الأجزاء باستخدام تقنية الطباعة المجسمة الضوئية (SLA) فعالاً من حيث التكلفة.
تاريخ النشر: 7 مايو 2022
