Flera stora biltillverkare använder 3d-utskrift på någon nivå. Ford är en av dem och blev nyligen uppmärksammade när de prisades i Automotive Innovation Awards som arrangeras av Automotive Division of Society of Plastics Engineers (SPE). Det var första gången tävlingen inkluderade en separat kategori för additiv tillverkning och Ford vann alla de tre priserna som delades ut i kategorin.
De 3d-utskriva delarna som Ford använder finns däremot inte i bilarna, utan det är verktygen för att producera och montera bilarna. Det är dels tal om formsprutning för tillverkningen av den nya Ranger Pickup Truck, ett 2017 Mustang Cabriolet Window Adjustment Tool och ett lyftverktyg som används för att montera Escape SUV och Fusion.
– Vi förstod verkligen inte potentialen med tekniken innan vi började arbeta med den, säger Roy Raymer, Fords produktkoordinator för snabb tillverkning.
En form utvecklades för att lösa ett otillräckligt ventilationsproblem. 3d-bläckpatronen har integrerade ventilationskanaler för att gaser ska avdunsta. Ventilationskanalerna ligger längs toppen och sidan av varje form. Lösningen förbättrar ventilation med 100 procent och produktionstiden har minskats med 70 procent.
En justeringsarmatur för fönster är 3d-printad med FDM-teknik, och med 35 procent kolfiberförstärkt polyamid. Det är 30 procent enklare och billigare att producera, än en traditionell svetsad fixtur. Det tog 50 timmar att bygga den integrerade funktionen med handtag och fästen. Armaturen integrerar pneumatisk styrning, släppkontakthus, ergonomiska handtag, pneumatiska rörhållare och kopplingsfästen.
Lyftverktyget var också tillverkat med FDM-tekniken. Enligt Ford kan den lyfta allt från en halvaxel till en instrumentpanel. 3d-utskrift gjorde det möjligt att skapa bättre kontakt med de mer komplexa geometrierna och kosta hälften jämfört med en traditionell armatur. En signifikant minskad vikt motverkar upprepad rörelseskada och gör det lättare att använda verktyget.
Ford började sitt arbete med additiv tillverkning med en SLA-maskin, för produktion av komplexa prototyper, och deras arbete har sedan dess utvecklats för att använda FDM, SLS och 3d-sandformsprint. Ford, som många andra bilföretag, har upptäckt att 3d-utskrifter kan spara tid, pengar och material och möjliggöra användningen av mer komplexa och unika delar. Medan exemplen ovan är verktyg och monteringsdelar kommer det inte att vara överraskande om Ford snart går vidare för att använda 3d-utskrift för faktisk produktion.
Till exempel använder andra företag, som Divergent 3D, 3d-utskrifter för att bygga bilar som är lätta och effektiva, vilket minskar både kostnader och miljöpåverkan. Eftersom fördelarna blir mer uppenbara, kommer vi förmodligen se fler och fler tillverkare tillämpa tekniken på faktisk produktion.
Vinnarna av Automotive Innovation Awards Competition kommer att hedras den 7 november.
