Пластик для 3d принтера

Печать автомобиля на 3D-принтере

Лет десять назад у меня был мотоцикл «Ява». Его выпустили в один из последних годов производства «старушек». Я никогда не был тем человеком, которому безумно интересно располовинить движок, измазаться в масле по макушку или самостоятельно перебрать коробку передач. Но тут приходилось, при активном участии старшего товарища, разбираться в тонкостях сопровождения транспортного средства, доставшегося мне не в самом лучшем состоянии.



Ещё тогда меня беспокоил вопрос – что же делают любители, когда старая деталь износилась, а новой на рынке не найти? Если для массовых советских моделей автомобилей и мотоциклов можно порой найти детали в масляной заводской упаковке, то для более экзотических образцов приходится либо воссоздавать детали с нуля, либо реставрировать имеющееся. И то, и другое непростой и, в равной мере, художественный и инженерный процесс.

Сейчас, впрочем, для многих людей появляется новый путь – при наличии чертежей деталь можно воссоздать при помощи технологии трёхмерной печати. И, на самом деле, таким методом некоторые мастера пользуются уже несколько лет.

Теперь же пришло время для более масштабных экспериментов. Израильская компания Stratasys, специализирующаяся на производстве 3D-принтеров и материалов для трёхмерной печати, принимает активное участие в проекте KOR EcoLogic. Через пару лет они, совместными усилиями, планируют вывести на дороги общего пользования автомобиль, полностью напечатанный на принтере. Джим Кор (Jim Kor), уже не один год занимается разработкой – его инженерная карьера длится более 35 лет и в начале 90-х годов XX века он, в числе прочего, занимался разработкой экономичного персонального общественного транспорта (PRT). В том числе и это стало отправной точкой для разработки легкого и экономичного автомобиля.

Проект Urbee стартовал в 1996 году. С того момента было обсчитано немало моделей, проведено множество исследований, и, в середине первого десятилетия 2000-х годов, инженеры-конструкторы смогли прикоснуться к первому глиняному прототипу. Его, в свою очередь, отсканировали, довели до симметрии и убрали все огрехи. После того как были проверены аэродинамические свойства, можно было обращаться к партнёрам, занимающимся трёхмерной печатью. Так, для прошедшего полевые испытания каркаса, начали готовить напечатанный на 3D-принтере корпус автомобиля.

abs пластик для 3d принтера


В отличие от современных серийных автомобилей, корпус этой машины собирается всего из 40 деталей. Печать происходит методом наплавного моделирования (Fused Deposition Modeling) из АБС-пластика – того же материала, из которого производят детальки конструкторов LEGO. Печатают всё, начиная от бампера, заканчивая «стёклами».

Производство при помощи трёхмерной печати ставит перед конструкторами новые задачи – подход к проектированию и созданию деталей, да и продукции в целом, здесь должен быть совершенно иным. Недостаточно просто напечатать все те же детали, что используются для обычного автомобиля, и соединить их вместе. При этом Кор имеет полный контроль над характеристиками и свойствами деталей, чего гораздо труднее достигнуть при производстве автомобилей из металла. В результате, можно аккуратно рассчитать нагрузки и, сохраняя детали лёгкими, увеличивать их жёсткость и прочность ровно там, где это требуется в том числе и для повышения уровня безопасности пассажиров.

Нельзя сказать, что процесс печати занимает мало времени. На тот же бампер уходит около четырёх суток, а производство всего корпуса требует около 2 500 часов. Стоимость автомобиля тоже пока не слишком низкая – производство прототипа оценивают примерно в $50 000.

С другой стороны, нельзя забывать, что Кор является ярым сторонником экономии и эффективности. Автомобиль является гибридом – на скоростях от 0 до 65 км/ч используется электрический двигатель. Выше 65 км/ч – двигатель внутреннего сгорания, работающий на этаноле или бензине (в идеале, конечно, следует использовать именно спирт, как возобновляемое топливо). Если брать период эксплуатации от трёх лет и более, то, даже с учётом высокой стоимости покупки, этот автомобиль окажется гораздо выгоднее привычных нам бензиновых машин. Конечно же, при том условии, что замена деталей, ремонт и сопровождение автомобиля будут недороги, как и планируют разработчики.

KOR EcoLogic - принтеры 3d


KOR EcoLogic начинали разработку с идеей создать новый автомобиль, который сможет изменить облик современных городов – с экологической, топливной и экономической точек зрения. Но плод их трудов вполне можно использовать и на трассе – машина с двумя пассажирами на борту способна разгоняться до 112 км/ч. При этом, конечно же, встают вопросы безопасности. Корпус разрабатывают максимально лёгким, но не забывают о том, что автомобиль должен защищать пассажиров в случае аварии. Кор говорит, что их автомобиль должен соответствовать даже требованиям, предъявляемым гоночным автомобилям серии Ле-Ман.

Всё это, впрочем, не означает, что машина с лёгкостью пройдёт через все бюрократические преграды ведомств, сертифицирующих транспортные средства. Правда тут на руку создателям может сыграть то, что, по стандартам многих регионов и стран, Urbee скорее подходит под определение мотоцикла, поскольку в данной машине используется только три колеса.

Стоит оговориться, что до решения всех вопросов безопасности надо пройти немалый путь. В конце концов, пока все проверки проходили на компьютерных моделях, а для тестов реального прототипа ещё необходимы дополнительные этапы инвестирования. За это время наверняка претерпят изменения и сама обшивка автомобиля, и порядок сборки деталей, и характеристики отдельных элементов. Ведь необходимо учитывать не только аэродинамические свойства (кстати говоря, коэффициент динамического сопротивления Urbee всего 0,146 – в два раза меньше, чем у большинства серийных легковых автомобилей), не только безопасность, вес и энергоэффективность, но и, к примеру, то, насколько просто будет происходить замена деталей и не будет ли поломка одних элементов конструкции вызывать цепную реакцию для других элементов.

Чтобы приблизить появление автомобиля на улицах городов мира и привлечь дополнительное внимание к своей разработке, команда KOR EcoLogic запланировала занятный эксперимент – они собираются организовать пробег последней версии прототипа из Сан-Франциско в Нью-Йорк на 38 литрах топлива (вероятно – этанола). А это, на секундочку, больше 4 500 километров. То есть речь идёт о расходе на уровне 0,85 литра на 100 км. Конечно же, не следует забывать, что система Urbee гибридная и конструкторы наверняка постараются по максимуму использовать электрический ход автомобиля. Но, в любом случае, такие эксперименты должны приятно радовать сторонников использования возобновляемых источников энергии и электромобилей.

Back to top
Яндекс.Метрика