В СевГУ узнали, какие детали для ремонта машин можно сделать на 3D-принтере
Простой и недорогой способ замены некоторых автомобильных деталей при ремонте предложили студенты кафедры «Автомобильный транспорт» Севастопольского государственного университета (СевГУ), 10 сентября сообщает пресс-служба вуза.
Первоначально они провели исследование, чтобы выяснить, какие пластиковые детали автомашин часто выходят из строя и какие характеристики должны иметь материалы для них. В результате они установили, что многие детали можно напечатать из подходящих полимеров на 3D-принтере, а точный их вид получить в результате 3D-сканирования.
В исследовании, которое проводилось под руководством доцента Андрея Харченко, студенты кафедры «Автомобильный транспорт» СевГУ Андрей Бокатов, Руслан Шубин и Кирилл Киселёв проанализировали возможности применения в сфере автосервиса реверс-инжиниринга (обратной разработки, когда создается точная копия объекта с теми же физическими характеристиками по уже существующему образцу).
В своей статье «Анализ области применения 3D-сканирования и 3D-печати для изготовления пластиковых деталей автомобиля», опубликованной в сборнике материалов Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии: проблемы и перспективы», авторы работы пишут:
«В настоящее время существуют многочисленные примеры успешного применения реверс-инжиниринга для ремонта автомобилей. <…> Одной из возможных областей применения реверс-инжиниринга является изготовление запасных частей автомобилей по имеющемуся образцу».
Может показаться, что реверс-инжиниринг деталей для ремонта экономически нецелесообразен — массовое производство по отработанной заводской технологии всегда менее затратно, чем штучное. Однако он может быть выгоден, например, при отсутствии оригинальных запчастей для редких или старинных автомобилей, в случае длительной доставки или когда недорогие в производстве детали имеют высокую стоимость для потребителя.
«Пластиковые детали широко используются в современных автомобилях, <…> Так, в 2020 году среднестатистический автомобиль содержал уже около 350 кг пластиковых деталей по сравнению с 200 кг в 2014 году», — отмечают авторы в статье.
Процесс изготовления пластиковых деталей с помощью реверс-инжиниринга состоит из 3D-сканирования и печати. При этом первый этап — сканирование — универсален для деталей из различных материалов, кроме прозрачных или светоотражающих, что требует нанесения на них светонепроницаемых покрытий.
Второй этап — изготовление — будет наиболее дешевым при 3D-печати изделия полимерами по FDM- или SLA-технологии. Для установления возможность замены оригинальных деталей напечатанными студенты провели еще одно исследование. Они сравнили свойства материалов, используемых в автомобильной промышленности, и полимеров, применяемых в 3D-печати.
«Сопоставление свойств „заводских“ пластмасс и материалов, применяемых при 3D-печати, позволяет сделать выводы о возможной взаимозаменяемости материалов. <…> Так, например, печать кузовных панелей, деталей бамперов и бачков для технических жидкостей затруднена <…>. В то же время восстановление внутренней отделки салона или внешних декоративных элементов не представляет принципиальных затруднений», — пишут студенты.
Также можно напечатать пластиковые компоненты электрооборудования, непрозрачные элементы светотехники. Возможна частичная замена фрагментов бампера и кузовных панелей.
Чтобы продемонстрировать работоспособность предложенного метода, авторы исследования выполнили сканирование и печать крышки фары автомобиля Volkswagen Golf. В продолжение данной работы будет выполнена экономическая оценка стоимости изготовления запчастей с помощью описанной технологии.
