Chỉ trong hơn 30 năm, công nghệ in 3D mới nổi đã được áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp. Trong số đó, ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành ứng dụng in 3D sớm nhất. Vào năm 2020, ngành công nghiệp ô tô sẽ chiếm 16,4% và trở thành ngành đầu tiên ứng dụng in 3D. Vậy những ứng dụng của in 3D trong ngành ô tô là gì?
1. Làm mẫu
Từ thiết kế đến sản xuất hàng loạt chiếc xe cuối cùng, quá trình nghiên cứu và phát triển trong suốt thời gian này đòi hỏi phải sản xuất một số lượng lớn các nguyên mẫu. Trước khi in 3D, các mẫu được xử lý bằng tay, CNC và các phương pháp khác. Ngày nay, một số lượng lớn các nguyên mẫu trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển được thực hiện bằng in 3D, và với sự tiến bộ của công nghệ in 3D, những ưu điểm của chu kỳ sản xuất ngắn, độ chính xác cao và chi phí thấp sẽ càng được làm nổi bật.
2. Làm phụ tùng thay thế
Trong quá trình sử dụng xe không thể tránh khỏi một số hỏng hóc cần phải sửa chữa. Nếu một bộ phận nào đó bị hư hỏng, ở một nước có nền kinh tế tốt hơn, nói chung là thay thế trực tiếp bộ phận đó. Vì vậy, các cửa hàng 4S và cửa hàng sửa chữa ô tô sẽ chuẩn bị một số phụ tùng thay thế. Tuy nhiên, do có quá nhiều phụ tùng ô tô nên không thể dự trữ từng bộ phận được. Và một khi có quá nhiều phụ tùng thay thế, chi phí tồn kho sẽ vẫn cao. Vì vậy, nhiều chủ xe sẽ gặp phải tình trạng cửa hàng đặt hàng từ nhà sản xuất khiến chu kỳ bảo dưỡng kéo dài. Do đó, các bộ phận in 3D đã trở thành một phương thức mới của các bộ phận phụ tùng, và các cửa hàng có thể in các bộ phận họ cần trực tiếp trong cửa hàng. Một mặt giảm áp lực tồn kho, tiết kiệm thời gian đặt hàng phụ tùng, nâng cao hiệu quả bảo trì. Trong tương lai, các kho linh kiện có thể sẽ bị thống trị bởi các mô hình kỹ thuật số.
3. In toàn bộ xe
Mặc dù vẫn còn một khoảng cách nhất định với việc sản xuất hàng loạt, nhưng đã có rất nhiều ô tô và xe điện được in 3D trong những năm qua. Công nghệ in 3D hiện tại đã có thể được sử dụng để in toàn bộ khung xe, khung, cửa, v.v., và khung xe được in 3D và các thành phần khác có thể được tích hợp với nhiều thành phần và in ra thành một mảnh, điều này không chỉ giảm bớt việc lắp ráp thời gian mà còn cải thiện độ săn chắc. Tuy nhiên, hiện tại bị giới hạn bởi tốc độ in, nó không có khả năng sản xuất hàng loạt. Khi tốc độ in tăng lên đến một giai đoạn nhất định thì việc in 3D ô tô sản xuất hàng loạt là điều không thể.
4. Sản xuất hàng loạt các bộ phận
Các bộ phận in 3D được áp dụng trực tiếp vào xe sản xuất. Hiện tại, hầu hết các bộ phận in 3D vẫn được sử dụng làm mẫu thử. Không phải là chất lượng của các bộ phận in 3D không tốt. Cũng giống như tốc độ in kể trên, tốc độ in 3D hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất hàng loạt. Do đó, hiện tại, các bộ phận in 3D chỉ được sử dụng trong một số mô hình có sản lượng tương đối nhỏ, chẳng hạn như các siêu xe thể thao khác nhau, xe đua F1, v.v. và như các bộ phận sửa đổi. Do những hạn chế về khuôn nhỏ của in 3D, một số bộ phận được tối ưu hóa cấu trúc liên kết có thể được sản xuất, thường có hình học phức tạp, nhẹ hơn và hoạt động tốt hơn các bộ phận ban đầu. Hiện nay, các nhà sản xuất hàng đầu trong ngành ô tô đang tăng cường đầu tư vào việc nghiên cứu và phát triển công nghệ in 3D. Nhằm sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất hàng loạt các bộ phận và mang lại hiệu suất tốt hơn cho xe.
5. Sản xuất phân tán
Ngành công nghiệp ô tô là một ngành công nghiệp tập trung cao, với một số lượng lớn các linh kiện được vận chuyển đến các nhà máy, nơi chúng được lắp ráp thành xe hoàn chỉnh trên dây chuyền sản xuất. Sau đó, nó được chuyển đến tất cả các nơi trên thế giới để bán. Do đó, cần sử dụng một lượng lớn năng lực vận chuyển. In 3D có thể thực hiện sản xuất phân tán, in 3D khung máy và các bộ phận khác nhau tại địa phương, sau đó lắp ráp nó. Tất nhiên, điều này cần dựa trên điểm thứ ba và thứ tư nêu trên.