نگاهی به ۱۰ مورد جالب از پرینت سه بعدی خودرو

چه باور کنید و چه نه، با پیشرفت فناوری‌های مختلف، پرینت سه‌بعدی خودرو نیز روز به روز موفق‌تر می‌شود.

فرای نوآوری‌هایی که پرینت سه‌بعدی به همراه داشته است، تولید به روش ساخت افزایشی توانسته است جایگاه ارزشمندی در صنعت خودروسازی از آن خود کند که کاربردهای آن نمونه‌سازی تا تولید و حتی ترمیم و بازسازی را شامل می‌شود.

در یک ماشین مواد مختلفی به کار می‌رود، از این رو، هر کجا که باید از پلاستیک یا فلز استفاده شود، استفاده از قطعات پرینت‌شده برتری پیدا می‌کند. برای ساخت بخش‌های مصرفی، تولیدکنندگان خودرو اصولا از فناوری مدل‌سازی به روش لایه‌گذاری ذوب‌شونده (FDM) برای قطعات پلاستیکی و از ذوب انتخابی لیزری (SLM) برای ساخت قطعات فلزی استفاده می‌کنند. اما برای نمونه‌سازی و مقاصدی از این قبیل، می‌توانند از هر روش پرینت سه‌بعدی استفاده کنند.

در این لیست، ما به ۱۰ تا از جذاب‌ترین خودروهایی پرداخته‌ایم که با استفاده از قطعات پرینت‌شده ساخته شده‌اند؛ همچنین، در ادامه متوجه خواهید شد که در بیشتر مواردی که انتخاب کرده‌ایم، تولید انبوه قطعات با فناوری‌های FDM و SLM انجام شده است و از بقیه روش‌ها برای مفاهیم یکباره و نمونه‌سازی استفاده شده‌اند.

به احتمال خیلی زیاد ساخت افزایشی برای یک مدت طولانی همچنان در عملکرد و در زیبایی به نوآوری در حوزه خودرو کمک خواهد کرد.

 

خودروی XEV Yoyo

خودروی XEV Yoyo، با نام سابق LSEV، جزو معدود خودروهایی است که با پرینت سه‌بعدی تولید و به صورت عمومی منشتر شده‌اند.

استارتاپ XEV با همکاری شرکت تولیدکننده فیلامان، Polymaker، این ماشین الکتریکی جمع و جور را توسعه دادند که طراحی آن مناسب محیط شهری است. همه اجزای داخلی و خارجی اتومبیل به استثنای قطعاتی مانند لاستیک‌ها، پنجره‌ها، صندلی‌ها، شاسی با پرینت سه‌بعدی ساخته شده‌اند.

خودروی Yoyo بسیار سبک است، به طوری که بدون احتساب جرم باتری، تنها ۴۵۰ کیلوگرم وزن دارد. گفته می‌شود سیستم باتری آن به اندازه ۱۵۰ کیلومتر (۹۰ مایل) برد دارد و بالاترین سرعت آن به ۸۰ کیلومتر بر ساعت (۴۳ مایل بر ساعت) می‌رسد. برای تولید Yoyo از خط تولید پرینت سه‌بعدی منحصر به فردی استفاده می‌شود که در طول عملیات تولید، بیشترین بازده و گزینه‌های شخصی‌سازی بسیاری ارائه می‌شود.

از سال ۲۰۲۲ تا کنون، بیشتر ماشین‌های Yoyo در شهر تورین ایتالیا دیده شده‌اند. شهری که XEV نیز در آن واقع شده است و با یک شرکت خدماتی اشتراک خودرو قراردادی برای تولید ۱۰۰ خودرو امضا کرده است.

• سازنده: XEV و Polymaker
• فناوری: FDM
• وضعیت: در دست تولید
• ماده پرینت شده: ABS
• قیمت: شروع از حدود ۱۵,۵۰۰ دلار

 

رنو R.S.19، خودروی فرمول ۱

در سال ۲۰۱۹، شرکت تولیدکننده آمریکایی Jabil با گروه فرمول ۱ رنو همکاری کرد تا برای خودروی مسابقه آن‌ها، رنو مدل R.S.19، قطعات سبک پرینت کند. اطلاعات دقیقی درباره مواد و فناوری‌های به کار رفته وجود ندارد، اما معاون Jabil عنوان کرده است که با این قرارداد امکان تولید شاسی و بخش‌های روی ماشین در مدت زمان کوتاه به وجود می‌آید.

در دنیای مسابقات ماشین سواری، جایی که خود ماشین به تنهایی تاثیر چشمگیری بر نتیجه مسابقه دارد، پرینت سه‌بعدی روش تولید جالب و جذابی واقع می‌شود زیرا به کمک آن می‌توان قطعاتی ساخت که نسبت استحکام به وزن آن‌ها بسیار مطلوب است. از آن زمان به بعد، تیم‌های فرمول ۱ بیشتری از پرینت سه‌بعدی استفاده کردند، از جمله خودروسازی آلفا رومئو که برای جبران افزایش کپسول‌های مصرفی از این فناوری بهره برد.

• سازنده: رنو و جابیل (Jabil)
• فناوری: نامشخص
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: نامشخص
• قیمت: غیر قابل اطلاق

 

بازسازی خودروی Ruston & Hornsby

بین سال‌های ۱۹۱۹ تا ۱۹۲۴، تعداد اندکی از خودروی Ruston-Hornsby تولید شد. از آنجایی که این ماشین بسیار کمیاب است، پیدا کردن قطعات یدک آن تقریبا غیرممکن خواهد بود، مگر آنکه خودتان بتوانید آن‌ها را تولید کنید. خوشبختانه شرکت Siemens از انگلستان با داشتن فناوری لازم توانست از عهده این کار برآید.

این شرکت از فناوری SLM برای بازتولید دو بخش مهم استفاده کرد که این دو عبارت هستند از تزئین روی کاپوت و محفظه فرمان. شرکت Ruston & Hornsby در واقع یکی از شرکت‌های تابعه Siemens است، اما به دلیل ناقص بودن نقشه‌های طراحی و انواع خرابی‌هایی که در قطعات وجود داشت، بازسازی خودرو بارها و بارها به تاخیر افتاد. سرانجام در سال ۲۰۱۶ شرکت Siemens اسکنرهای سه‌بعدی، طراحی رایانه‌ای (CAD) و پرینترهای SLM را که جدید تهیه کرده بود در کنار هم قرار داد و با استفاده از آن‌ها توانست آن قطعات را دوباره و با دقت تمام بسازد. در مصاحبه‌ای با مهندسان Siemens اعلام شد که آن‌ها حتی مدل محفظه فرمان را توسعه دادند، به این صورت که با استفاده از برش‌های لانه زنبوری، وزن قطعه را سبک نگه داشتند و در عین حال به استحکام آن افزودند.

• سازنده: Siemens UK Material Solutions
• فناوری: SLM
• وضعیت: بازسازی کامل
• مواد پرینت شده: فلز (فولاد زنگ نزن)
• قیمت: غیر قابل اطلاق

 

نسل هشتم Nanyang Venture

نسل هشتم خودروی Nanyang Venture در حقیقت یک ماشین الکتریکی است که به دست دانشجویان و کارکنان دانشگاه صنعتی نانیانگ ساخته شد. ۱۵۰ قطعه از این خودرو با پرینت سه‌بعدی ساخته شده‌اند که از جمله آن‌ها می‌توان به خوشه نشانگرها، انواع پنجره‌های مشبک، زبانه‌های قفل در و از همه مهم‌تر، پوسته بیرونی اشاره کرد. به علاوه، شاسی خودرو از جنس پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن است. بدنه آن از چندین قطعه ساخته شده است که با ماده ABS پرینت شده‌اند و برای بهبود استحکام، ساختاری لانه زنبوری دارند.

آن‌ها با این پروژه می‌خواستند توانایی‌هایی ساخت افزایشی را در تولید اشیای بزرگ مانند خودرو محک بزنند. همه نسل هشتم Nanyang Venture با پرینت سه‌بعدی ساخته نشده است، اما بازهم قابلیت‌های شخصی‌سازی این فناوری را به نمایش می‌گذارد. برای نمونه، اگر این خودرو برای فروش عرضه می‌شد، مشتریان می‌توانستند صفحه فرمان آن را با توجه به نیازهای خود شخصی‌سازی کنند.

• طراح: دانشگاه صنعتی نانیانگ و شرکا
• فناوری: FDM
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: ABS
• قیمت: غیر قابل اطلاق

 

کانسپت Nio EP9

یک خودروی مفهومی معمولا ساخته می‌شود تا طراحی‌ها و فناوری جدید خودروسازی را در نمایشگاه‌ها به نمایش دربیاورد.

بیشتر خودروی‌های مفهومی با هدف تولید و عرضه طراحی نمی‌شوند، اما EP9 از این موضوع مستثنی است و تگ قیمت دارد که خیالتان راحت باشد، به بیشتر از ۳.۵ میلیون دلار نمی‌رسد!Vital Auto  این ماشین را برای شرکت خودروسازی چینی Nio طراحی کرده است و در حال حاضر، EP9 سریع‌ترین و گران‌ترین ماشین الکتریکی دنیا است. به لطف پرینت سه‌بعدی، طراحی و توسعه آن تنها ۱۸ ماه زمان برد.

قطعات سازه‌ای و مکانیکی با استفاده از پرینترهای SLS شرکت Formlabs ساخته شدند و برای ساخت قطعات داخلی و پیچیده نیز از پرینتر Form 3L SLA بهره بردند؛ تیم Vital Auto با استفاده از این پرینترها توانست بیشتر نمونه‌سازی‌های EP9 را درون استودیوی خود انجام دهد. با فراهم شدن امکان تولید داخلی، آن‌ها نسخه‌های طراحی متعددی را در مدت زمان ۲۴ ساعت تولید کردند، از این رو، هزینه‌ها و مدت زمانی که به برون‌سپاری اختصاص داشت به حد چشمگیری کاهش یافت.

به عقیده تیم Vital Auto پرینت سه‌بعدی بخش جدا نشدنی فرآیند آن‌ها است.

• طراح: Vital Auto
• فناوری: FDM، SLS (استریولیتوگرافی) و SLS (تف‌جوشی لیزری انتخابی)
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: پلاستیک (چندین نوع)
• قیمت: ۳,۴۸۰,۰۰۰ دلار

 

بوگاتی بولید (Bugatti Bolid)

بوگاتی که خودروهای لوکس و گرانقیمتی تولید می‌کند، یکی از اولین شرکت‌های خودروسازی بود که از پرینت سه‌بعدی برای تولید استفاده کرد و همچنان آن را به کار می‌گیرد. این شرکت از سال ۲۰۱۸ تا کنون با استفاده از فناوری SLM قطعاتی تولید می‌کند که سبک و بادوام هستند و برای ساخت آن‌ها از مواد تیتاتنیوم، کربن و حتی سرامیک استفاده می‌کند.

پس از تکمیل فرآیند، بوگاتی تصمیم گرفت برای انجام پرینت از طراحی خودروی بولید استفاده کند. در این خودروی پرینت‌شده ردی از پرینت سه‌بعدی در همه بخش‌های داخلی و خارجی، از قطعات ترمز گرفته تا بست‌های فلزی پیچیده، دیده می‌شود.

• سازنده: بوگاتی
• فناوری: SLM
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: فلز، سرامیک
• قیمت: حدود ۴,۷۰۰,۰۰ دلار

 

خودروی گرامیداشت دیوید بویی

در سال ۲۰۱۹ یک شرکت پرینت سه‌بعدی برای معرفی یک خودروی مفهومی در جشنواره بین المللی خودرو خبرساز شد، چرا که این خودرو اولین ماشینی بود که کاملا با پرینت سه‌بعدی ساخته شده بود. اما خود ماشین بیشتر برای ادای احترام به دیوید بویی فقید شناخته می‌شود.

این ماشین توسط طراح خودرو Takumi Yamamoto خلق شد و Massivit نمونه آن را ساخت. آن‌ها در طی این همکاری بیشترین استفاده را از پرینت سه‌بعدی در مقیاس بزرگ بردند تا شکل‌ها و هندسه‌های جسورانه‌ای بسازند که مضمون موسیقی را بازگو می‌کند. شاید این خودرو که با مقیاس ۱:۱ ساخته شده است خیلی برای رانندگی کاربرد نداشته باشد، اما می‌تواند یک اثر هنری الهام‌بخش باشد که با جنبه‌های زیبایی همراه است.

• سازنده: Massivit 3D Printing
• فناوری: FDM
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: Dimengel acrylic gel
• قیمت: غیر قابل اطلاق

 

ماکت آئودی مدل تیپ C

ماکت خودروی آئودی تیپ C با مقیاس ۱:۲، اولین وسیله نقلیه‌ای است که شرکت آئودی با همکاری گروه Volkswagen همه آن را با پرینت سه‌بعدی و به صورت انحصاری تولید کرده است. این خودروسازی آلمانی توانمندی‌های پرینت سه‌بعدی را در تولید قطعات فلزی با این روش جالب نشان می‌دهد.

همه قطعات فلزی این ماکت با استفاده از پرینتر سه‌بعدی SLS تولید شدند و سپس با مونتاژ آن‌ها خودروی پرینت شده کامل شد.

• سازنده: آئودی
• فناوری: SLS
• وضعیت: ماکت عملی
• ماده پرینت شده: فلز
• قیمت: غیر قابل اطلاق

 

خودروی گروه Divergent 3D به نام Blade

بلید (Blade) یک خودروی حرفه‌ای با قدرت ۷۰۰ اسب بخار است. طراحی این ماشین به گونه‌ای است که در ساخت آن از لوله‌های فیبر کربن و میله‌های آلومینیمی پرینت شده استفاده می‌شود. این لوله‌ها و میله‌ها در شاسی به کار می‌روند تا استحکام خودرو بالا برود و در عین حال نیز سبک باشد.

شرکت Divergent3D، سازنده خودروی بلید، قصد دارد رویکردهای مختلفی مطرح کند تا به واسطه آن‌ها خودروهایی تولید کند که سبک‌تر و مقرون به صرفه‌تر باشند. به گفته کوین سینگر، موسس و مدیرعامل Divergent3D، آن‌ها از نرم‌افزار بهینه‌سازی توپولوژی استفاده می‌کنند تا برای طراحی‌های خود هندسه‌ای با بیشترین کارآمدی ممکن را خلق کنند.

در سال ۲۰۱۷، خودروی بلید در برنامه تلویزیونی «گاراژ جی لنو» به نمایش درآمد و پیش از آنکه لنو با آن رانندگی کند، سینگر فرآیند طراحی این ماشین را توضیح داد.

• سازنده: Divergent3D
• فناوری: SLM
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: فلز (آلومینیوم)
• قیمت: غیر قابل انطباق

 

پرینت سه بعدی لامبورگینی اونتادور

در آخر این لیست به یک خودروی لوکس پرینت شده می‌رسیم که شاید بتوانیم آن را مقرون به صرفه‌تر از بقیه بدانیم، اما ساختن آن ممکن است حداقل چهار سال طول بکشد. این ایده از آنجایی شروع شد که زندار بکوس ۱۲ ساله در یک بازی ویدیویی با لامبورگینی اونتادور مجازی رانندگی کرد. او از پدرش پرسید که آیا آن‌ها می‌توانند یک لامبورگینی اونتادور را خودشان از صفر بسازند؟ آنجا بود که پدر و پسر به همراه هم به استقبال این چالش رفتند تا ماشین خودشان را بسازند.

مهم‌تر از همه، صفحه‌های فرمان خارجی بودند که با پلاستیک پرینت شدند و سپس برای افزایش استحکام، آن‌ها را با فیبر کربن پیچیدند. بکس پدر تصمیم گرفت ماجراجویی خود را همزمان در یوتیوب ثبت کند که به سرعت در جامعه پرینت سه‌بعدی و خودروسازی دیده شد. در نهایت آن‌ها حتی توجه شرکت لامبورگینی را به خود جلب کردند که برای ضبط تبلیغات کوتاهی با مضمون تعطیلات یک ادونتادور واقعی در اختیار پدر و پسر بکس قرار داد.

زندار و پدرش هنوز مشغول کار روی اونتادور خودشان هستند و کارشان تمام نشده است، اما پروژه آن‌ها همچنان الهام‌بخش و نشان‌دهنده قدرت پرینت سه‌بعدی خواهد بود.

• طراح: استرلینگ و زندار بکس
• فناوری: FDM
• وضعیت: مفهوم عملی
• ماده پرینت شده: PLA، ABS، ASA و PETG
• قیمت: حدود ۲۳,۰۰۰ دلار و بیشتر