Otomotivde 3D Printer Uygulamaları

Yazar: Isil Arikan ,
Ağustos 08, 2017
Otomotivde 3D Printer Uygulamaları

Havada uçan arabaları “Geleceğe Dönüş” filmlerinden hatırlarsınız. 1985 yılında çekilen film bizleri 21 Ekim 2015 tarihine götürmüştü. Şimdi 2017’deyiz ama arabalar hala yerde gidiyor. Yine de teknolojinin hakkını yemeyelim. Bugün pek çok otomobilde kullanılan materyallerin filmin çekildiği dönemde var olmadığını hatırlarsak teknoloji filmlerdeki, hayallerimizdeki kadar hızlı olmasa da yeterince hızlı gelişiyor.

Bu yazıda da otomotivde 3D printer kullanımından, üretim, teslim sürelerini kısaltıp maliyet düşürmede neler yarattığından bahsedelim. Ancak 3D print teknolojilerinin bu sektöre tek faydası maliyet ve üretim süreleri değil. Bu teknoloji aynı zamanda otomotive sektöründe yeni ve çok daha ilginç tasarımların önünü açarken, üretim aşamasında da daha hafif, daha güçlü ve daha güvenli ürünlere ulaşmayı kolaylaştırıyor. 

Otomotivde 3D Printer Kullanılan Alanlar

Modelleme: Otomotiv sektöründe tasarım genellikle aracın küçük ölçekli modelinin üretilmesiyle başlar. Özellikle SLA teknolojisi ile üretilen modeller geleneksel metodlarla üretilenlere göre daha detaylı ve doğru sonuçlar veriyor. Tabii daha doğru ve gerçeği yansıtan modeller ise sunumlarda aracın konseptini çok daha iyi ifade ediyor.


 Detay parçalarda ise daha çok en ince detaylarına kadar FDM teknolojisiyle yazdırılan, tüm renk paletine doğru ve gerçek tonlarda sahip modellemeler otomotiv endüstrisinde sıkça kullanılıyor. Hatta otomotivde 3D printer ile yazdırılan bazı modeller ait olduğu parçanın geçmesi gereken testlere de girebiliyor.  

Ön Üretim ve Üretim: 3 boyutlu yazdırma teknolojilerinin otomotiv sektöründe en yaygın kullanıldığı alanlardan biri de jig ve fikstür, termoforming ve enjeksiyon kaplama için düşük maliyetli araçlar üretilmesi. Bu şekilde çok hızlı ve ucuza elde edilen araçlar daha sonra parça üretiminde kullanılıyor. Öte yandan otomotiv sektöründe üretim adetlerinin çok yüksek olması sebebiyle 3 boyutlu yazdırma teknolojisi ana üretim bantlarında değil, hala ara aşamalarda ve modelleme gibi işlerde kullanılıyor. 

Özelleştirme & Kişiselleştirme: Otomotivde 3D printer ile araçların bir veya birkaç parçasını kişisel tercihlere göre farklı üretmek, veya daha çok çeşitlilik yaratmak mümkün olmaya başladı. 

Otomotivde 3D Printer Kullanımının Sağladığı Faydalar

Ağırlık: Otomotiv’de en önemli konuların başında parçaların ağırlığı geliyor. Ve genellikle tüm çalışmalar da daha hafif, ancak performansı daha yüksek parçalar üretmek için yapılıyor. 3 boyutlu yazdırma teknolojileri ise hafif polymerler ve metaller kullanmaya izin vermesiyle bu alanda öne çıkıyor. 

Karmaşık Şekiller ve Modeller: Aslında ağırlık ve aerodinamiği etkileyen şey bir parçanın şekli diyebiliriz. Genellikle otomotiv parçaları kanallar, boşluklar, ince ağlar veya değişik kavisli formlar içerir. Artık otomotivde 3D printer ile bu şekilde son derece karmaşık parçalar bile hafif ve dayanıklı olarak üretilebiliyor. 

Yüksek Isılara Dayanıklılık: Pek çok otomotiv parçasının çok yüksek ısılarda sorunsuz çalışabilmesi önemli bir kriterdir. 3 boyutlu yazdırma teknolojilerinde kullanılan materyallerin önemli bir kısmı ise (ABS veya PETG gibi) yüksek ısılara dayanıklı olmakla beraber özellikle SLS teknolojisinde kullanılan naylon ve photo-cured polimerler 105 derecenin üzerindeki ısılara dayanabilir. 

Nem: Otomotive üretimindeki pek çok parça nem iticiyken, bir kısmının da en azından neme dayanıklı olması gerekir. Bu konuyla ilgili olarak, otomotivde 3D printer kullanmanın en önemli avantajlarından biri de yazdırılan tüm parçaların su iticilik ve neme dayanıklılık proseslerinden geçme zorunluluğudur. Kullanılan bazı materyallerin doğal olarak su itici olması ise ayrıca bir avantaj. 

Parça Birleştirme: Burada bahsettiğimiz ayrı ayrı parçaları birleştirme değil. 3 boyutlu yazdırma teknolojilerinin karmaşık parçaları üretebildiğinden bahsetmiştik. Bu şekilde birden fazlayı birleştirerek tek parça halinde üretmek de hem maliyet, hem zaman, hem stok takibi açılarından fayda sağlar. 

Otomotivde 3D Printer Devriminden Örnekler

 Koenigsegg One:1

Butik araba üreticisi Koenigsegg 3 boyutlu yazdırma teknolojisini özellikle tasarım ve modelleme alanında kullanmış ve bu şekilde en son teknolojiden faydalanırken AR-GE maliyetlerini düşürmüş.


 

Local Motors LM3D Swim

Dünyanın çeşitli yerlerindeki irili ufaklı tesislerde tüm parçalarının 3 boyutlu yazdırma teknolojisiyle üretildiği %80 plastik - %20 karbon fiber LM3D modeli Local Motors’un gözbebeği. Bu araç öte yandan en az diğer araçlar kadar güçlü. 

Audi – Yedek Parça

Audi ise otomotivde 3D printer kullanımını daha çok yedek parça üretiminde uygulayarak maliyet avantajı elde etmeyi tercih ediyor. Tüm parçalar değilse de kritik önemdeki yedek parçalar, belirli bazı lokasyonlarda talep üzerine yazdırılarak servis ediliyor. 

Divergent Microfactories – Blade 

Local Motors’a benzer şekilde ilk tamamen 3D olarak yazdırılmış araba Blade’i üreten Divergent de bu sektörün öncülerinden. Burası daha çok yenilik yaratacak.  

Honda Access

Otomotivde 3D printer teknolojisini çok farklı bir amaçla kullanan bir marka Honda. Daha çok bazı parçaları (far, kumanda paneli gibi) düşük adette farklı üreterek çeşitlendirme ve özelleştirme amacıyla katma değer yaratan marka bir yandan bu özelleştirmeyi daha düşük maliyetle çözerken diğer yandan müşterilerine “limited edition” modeller sunuyor. 

WilliamsF1

Her yıl yeni bir araba üreten, hatta art arda yarışlar arasında bile arabaları geliştiren, değiştiren F1 takımı aslında aynı parçaları da üretse sürekli daha hızlısını, daha hafifini, daha güçlüsünü elde etme peşinde. Yalnız en iyi SLS tipi cihazlardan olan EOSINT 760 3D’ye ve daha başka 3 boyutlu yazıcılara da sahip olan firmanın bunu tam olarak hangi parçalarda kullandığını tam olarak bilemiyoruz. 

Otomotivde 3D printer kullanımından biraz bahsettik ancak konu bunlarla sınırlı değil. Lastik modellemesinden (Hankook firması) lenslere (Luxexcel) kadar hemen her parça üretiminde de 3 boyutlu yazdırmaya rastlamak mümkün.