Máy in 3D thay đổi ngành chế tạo ô tô như thế nào

In 3D đã được ứng dụng lâu dài trong ngành ô tô. Cùng xem ngành công nghiệp ô tô đã có những sự thay đổi hiệu quả như thế nào với công nghệ 3D.

Kể từ khi Henry Ford lắp đặt dây chuyền đầu tiên sản xuất ô tô hàng loạt vào tháng 12 năm 1913, ngành công nghiệp ô tô luôn đi đầu trong đổi mới công nghệ chế tạo. Ngay tại thời điểm đó, thời gian hoàn thiện một chiếc xe đã được rút ngắn từ 12h xuống còn 2 tiếng 30 phút.

Sự cải tiến trong ngành công nghiệp ô tô diễn ra nhanh chóng, với công nghệ in 3D đóng vai trò chủ chốt.

In 3D, hay chế tạo bồi đắp (additive manufacturing) đã được sử dụng trong ngành ô tô được một thời gian dài. Theo Wohlers Report thống kê vào năm 2015, ngành sản xuất ô tô chiếm 16,1% thị trường in 3D. Dù vậy, những ứng dụng ban đầu chỉ tập trung vào việc tạo mẫu nhanh. Ngày nay, các nhà sản xuất ô tô ứng dụng in 3D trong nhiều mảng khác nhau như:

• Kho dữ liệu số
• Linh kiện cũ đã không còn sản xuất đại trà
• Công cụ theo yêu cầu.

In 3D cho kho dữ liệu số

Việc lưu kho và phân phối trong ngành công nghiệp ô tô vốn gây ấn tượng về hình ảnh những chi tiết được xếp chồng trong những nhà kho khổng lồ, chiếm nhiều diện tích.

Tạp chí Forbes gần đây đăng một bài báo nói về sự lên ngôi của những giải pháp kho dữ liệu số, bao gồm những xưởng sản xuất theo yêu cầu (on-demand) khắp thế giới. Với mắt xích mới này trong chuỗi cung ứng, dữ liệu số bảo mật được gửi tới máy in 3D để chế tạo những chi tiết xe theo yêu cầu. Lợi ích kép có thể thấy ngay: vừa nhanh chóng giao hàng, vừa giảm lượng khí thải trong vận chuyển.

Với nhà sản xuất siêu xe Porsche, chế tạo và lưu kho phụ tùng thay thế cho xe cổ không tạo được lợi ích kinh tế do nhu cầu thấp. Để đáp ứng yêu cầu bất chợt của khách hàng, Porsche sử dụng công nghệ in 3D cho linh kiện kim loại và nhựa, kèm theo việc mở rộng catalog với hệ linh kiện số. Điều này giúp những chiếc xe cổ chạy trên đường – và những người sở hữu xe được vui vẻ.

In 3D chi tiết cũ đã không còn sản xuất đại trà

Việc tìm kiếm và phục chế chi tiết cho các xe hơi cổ là một công việc rất khó khăn. Xe càng cũ, thách thức càng lớn. In 3D mang lại giải pháp cho phép các công ty đáp ứng yêu cầu của khách hàng nhanh hơn, tạo sự ấn tượng với khách hàng, nâng cao tên tuổi của họ trên thị trường, như một khách hàng của Markforged đã trải nghiệm.

Khách hàng này, một nhà cung cấp dịch vụ cho lĩnh vực ô tô, hàng không vũ trụ và hoá dầu tìm ra cách giữ được tính cạnh tranh bằng việc đem lại những lợi ích mới cho đối tác. Cơ hội được mở ra khi họ cần phục chế bộ chế hoà khí của một chiếc xe cổ từ thập kỷ 1930. Khi không thể sửa chữa chi tiết này, họ đã mạnh dạn sử dụng công nghệ in 3D kim loại:

• Nắp của bộ chế hoà khí được quét 3D, thiết kế ngược và in trên máy in 3D composite của Markforged với vật liệu Onyx, qua đó có thể đảm bảo vừa khít với các bộ phận cũ.
• Bộ chế hoà khí sau đó được in 3D vật liệu thép không gỉ 17-4 PH trên máy in Markforged Metal X.

Đây là bước đột phá với nhà sản xuất, khi công nghệ in 3D đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, giá thành và đem tới sự hài lòng cho khách hàng.

In 3D công cụ theo yêu cầu

Trong ngành công nghiệp ô tô, áp lực cải tiến liên tục về hiệu suất xe tạo ra nhu cầu sáng chế ra những linh kiện độc đáo và phức tạp. Với công nghệ in 3D, linh kiện có thể được thiết kế và gia công cho từng chiếc xe hoặc từng người lái xe.

Ví dụ với những mẫu xe đua, khi những phương tiện được “độ” theo nhu cầu để tối đa hoá hiệu suất trên đường đua nhằm đem lại lợi thế trước đối thủ. Tốc độ cải thiện thiết kế cũng như thời gian chế tạo những chi tiết mới là nhân tố chủ chốt để thành công. Đó là lý do tại sao đội đua motor TransFIORmers sử dụng in 3D cho thiết kế phuộc trước mới. Hướng tiếp cận này nhanh chóng cho ra loại phuộc tay đòn kép độc đáo làm bằng titan. Sản phẩm cuối cùng nhẹ hơn 40% mà bền hơn rất nhiều khi sử dụng vật liệu hay cách thức chế tạo khác.

Xu thế tương lai là gì?

Bạn có thể nói rằng tương lai đã ở lại đây, khi in 3D đang được sử dụng trong toàn bộ quá trình chế tạo xe – từ những mẫu xe thử nghiệm, cho tới xe điện hay những phương tiện được thiết kế riêng nhằm hỗ trợ nghiên cứu khoa học. Công nghệ in 3D cách mạng hoá giới phục hồi xe cổ, như chiếc BMW507 của Elvis Presley được phục chế với rất nhiều chi tiết in 3D. Bước tiếp theo sẽ ra sao? Đừng ngạc nhiên khi thấy những chiếc xe được sản xuất hoàn toàn bằng công nghệ in 3D được bán trên thị trường.

Máy in 3D Markforged luôn đồng hành cùng các nhà sản xuất ô tô, đem đến cho họ khả năng chế tạo sản phẩm nhanh hơn, rẻ hơn và hiệu quả hơn khi tích hợp công nghệ in 3D trong sản xuất. Máy in kim loại và sợi carbon cải thiện chuỗi cung ứng bằng cách giảm thời gian chết trong sản xuất với khả năng sản xuất chi tiết theo yêu cầu.

Máy in 3D cũng giúp giảm thời gian đưa sản phẩm ra thị trường; có thể in nhanh hơn tới 50 lần so với gia công truyền thống, trong khi giảm chi phí tới 20 lần. Những kết quả khả quan là lý do vì sao những hãng ô tô lớn cũng như hàng ngàn nhà cung cấp trên 50 quốc qua sử dụng Markforged để sản xuất nguyên mẫu, chi tiết thay thế hay khuôn mẫu và đồ gá.

Nếu bạn muốn có được một hoặc đơn giản là muốn tìm hiểu thêm về in 3D, hãy gửi thông tin yêu cầu liên hệ tới AIE ngay hôm nay.

Tìm hiểu thêm: Kiểm soát chất lượng trong ngành công nghiệp ô tô