- Druk 3D pozwala na coraz więcej
- Rozwijane technologie pokazują jak będzie wyglądać produkcja motocykli już w niedalekiej przyszłości
- Druk 3D i projektowanie pojazdów w zupełnie nowym wymiarze
Jeden z hiszpańskich uniwersytetów, we współpracy z wywodzącą się z przemysłu metalurgicznego firmą ArcelorMittal, stworzył stalową ramę kratownicową dla motocykla za pomocą druku 3D. Jak tego dokonano i jakie korzyści mogą płynąć z tej technologii?
Naukowcy z hiszpańskiego Uniwersytetu Nebriji połączyli siły z firmą z przemysłu metalurgicznego w celu opracowania technologii pozwalającej na cyfrowy druk przestrzennych obiektów z metalu. Dzięki ich wspólnym wysiłkom udało się wyprodukować stalową ramę motocyklową w procesie drukowania przestrzennego 3D. Jak można dowiedzieć się z oficjalnego komunikatu, stworzona w ten sposób rama jest bardzo lekka, a przy tym zachowuje niezbędną sztywność i zdolność przenoszenia obciążeń.
“Zdolność do tworzenia z metalu przestrzennych konstrukcji z elementów o pustym przekroju była największą niewiadomą w przypadku druku 3D wykonywanego z metalu. Mowa tu o grubości ścianek od 0,8 do 1 mm.” – Powiedział Sergio Corbera, jeden z biorących udział w badaniach studentów.
Motocykle z komputera
W tej technologii to stal okazuje się lepszym materiałem od aluminium, z powodu wyższej sztywności. Tak cienka ścianka elementów składających się na musząca wykazywać się odpowiednią wytrzymałością ramę motocyklową, byłaby niemożliwa do uzyskania w przypadku wykorzystania stopu aluminium. Zatem fakt, że aluminium jest lżejsze od stali w tym przypadku nie przyniósłby wymiernych korzyści. Z kolei odpowiedni stosunek wagi do wytrzymałości nie byłby możliwy do uzyskania bez opracowania metody cienkościennego druku przestrzennego.
Aby stworzyć algorytm, który ostatecznie zadecydował o konstrukcji motocyklowej ramy stworzonej przy użyciu tej nowatorskiej technologii, powstał poprzez badanie właściwości wydruku pojedynczych rur powstałych w tym procesie. Według symulacji komputerowych, stworzony projekt pozwolił na uzyskanie optymalnego stosunku parametrów branych pod uwagę podczas tworzenia konstrukcji głównego elementu podwozia jednośladu.
Przeczytaj też:
Paliwo wodorowe tanie i łatwe w produkcji: jest szansa na przełom?
Po wprowadzeniu wszystkich niezbędnych danych to komputer zaprojektował ostateczny kształt wydrukowanej ramy.
Sam materiał nie jest w żaden sposób rewolucyjny, możemy więc pokusić się o założenie, że jest to w najlepszym wypadku jeden ze stopów stali chromowo-molibdenowej, lub po prostu zwykła czarna stal. Jednak możliwości technologiczne jakie daje druk 3D pozwalają na zupełnie nowe możliwości w dziedzinie projektu uwzględniającego optymalne rozkładanie obciążeń, a także późniejszego procesu produkcyjnego. Stworzenie tak skomplikowanej struktury przestrzennej tradycyjnymi metodami produkcji ram motocyklowych byłoby bardzo czasochłonne i niezwykle trudne do wykonania, czyli po prostu nieopłacalne. Cienkościenny druk 3D stalowych konstrukcji otwiera zatem zupełnie nowe możliwości dla projektantów i inżynierów.
Lekka i wytrzymała
Stworzona przez ArcelorMittal i Uniwersytet Nebriji stalowa rama motocyklowa waży zaledwie 3,8 kg i ponoć swoimi parametrami wytrzymałościowymi dorównuje najlepszych konwencjonalnym konstrukcjom, które w przypadku zastosowania lekkich stopów ważą obecnie ok. 5 kg, a w przypadku stali ok, 6-7kg. To naprawdę spora różnica.
Przeczytaj także:
Yamaha TMAX z napędem hybrydowym? Japończycy patentują nowe technologie
Co więcej, nowa technologia może pozwolić nie tylko na redukcję masy, ale także na znacznie większe możliwości w zakresie projektowania ram motocyklowych i dostosowywania ich do kształtu podzespołów i określonych potrzeb. Czy zatem nadciąga rewolucja w projektowaniu motocykli?
KTM i BMW też drukują
Drukowanie ram motocyklowych w technologii 3D nie jest całkowicie nową koncepcją. W taki sposób np. zaczął wykorzystywać KTM tworząc komponenty do swoich motocykli wyścigowych na potrzeby MotoGP. Według jednego z inżynierów KTM-a, Sebastiena Risse`a druk 3D elementów nośnych pozwala na zwiększenie elastyczności procesu produkcyjnego. Risse uważa, że jest przyszłość dla motocykli produkcyjnych.
Również zespół R&D BMW coraz poważniej przygląda się tym technologiom i stworzyło już nawet prototyp takiego podwozia dla swojego sportowego modelu S 1000 RR. Wygląda więc na to, że przyszłość motocyklowych konstrukcji leży w druku. Brzmi to jak science-fiction, ale coraz więcej w tym nauki niż fikcji. Technologie są coraz bardziej udoskonalane i wiele wskazuje na to, że już w niedalekiej przyszłości będzie drukować zamiast odlewać najważniejsze podzespoły podwozia w jednośladach.
