پرینتر سه بعدی و چرخ: روشی برای تولید چرخ‌های ماشین به عنوان محصول نهایی

چرخ‌هایی که با استفاده از پرینت سه بعدی تولید شده‌اند زیاد نیستند و همین فرصتی برای تولیدکنندگان فراهم می‌کند که خود را نشان دهند، توجه مردم را جلب کنند و مرزهای این تکنولوژی را فراتر ببرند. ترکیب استفاده از پرینتر سه بعدی و چرخ ماشین‌ها موضوعی است که میان تولید‌کنندگان هرروز محبوبیت بیشتری کسب می‌کند. دلیل دیگری که تولیدکنندگان به تولید چرخ از طریق پرینت سه بعدی علاقه دارند کاهش ضایعات است. در حالی که تولید یک قطعه با استفاده از برش CNC حدود ۸۰% ضایعات تولید می‌کند، این مقدار در استفاده از چاپگر سه بعدی به ۵% کاهش می‌یابد. به علاوه با کمک پرینتر سه بعدی می‌توان طرح‌های پیچیده‌تری تولید کرد.

پرینتر سه بعدی و چرخ ماشین

از میان تکنولوژی‌های پرینتر سه بعدی می‌توان به  پرینت سه بعدی فلز می‌توان اشاره کرد که به تولید چرخ کمک می‌کند. به علاوه سفارشی‌سازی انبوه، که به عنوان یکی از مهم‌ترین مسائل در تمام صنایع مطرح می‌شود، چاپ سه بعدی، می‌تواند نسبت به سایر تکنیک‌ها بهتر عمل کند.

در زیر، به برخی از بهترین چرخ‌های حاصل از پرینت سه بعدی که تا به حال تولید شده است،  اشاره می‌شود:

چرخ تیتانیوم HRE

HRE تولیدکننده چرخ در کالیفرنیا، است که با همکاری GE Additive، چرخ تیتانیوم HRE حاصل از پرینت سه بعدی را تولید کرد. این پروژه که HRE3D + نامیده می‌شد، با استفاده از دستگاه‌های Arcam Q10 و Q20 الکترونیک ذوب پرتو (EBM)، که قادر به چاپ قطعات حاصل از پرینت سه بعدی از تیتانیوم هستند، انجام شد.

دیواره‌ی آن، از جنس فیبر کربن است و بقیه‌ی بخش‌های چرخ از پنج نوع تیتانیوم تولید شده است. قطعات با استفاده از اتصال‌دهنده‌های تیتانیوم در محل مورد نظرشان نصب شده‌اند. HRE و GE در دو اندازه مختلف تولید شده‌اند، چرخ جلو ۲۰ اینچی و چرخ عقبی ۲۱ اینچی است. درست است که در حال حاضر به ندرت این چرخ‌ها در بازار است و در تعداد زیادی استفاده نمی‌شود اما با این حال، با تولید چنین چرخ‌هایی به نوعی دید کلی از آینده برای صنعت‌کاران وعلاقمندان به دست می‌آید.

 BigRep

BigRep، یک تولیدکننده‌ی آلمانی پرینترهای سه بعدی در سایز بزرگ است، که چرخ‌های حاصل از پرینت سه بعدی را برای سفارشی‌سازی در مقیاس‌های بزرگ را فراهم می‌کند. پروژه‌ی چرخ، به تنهایی می‌تواند ساختارهای پیچیده‌ای را ارائه دهد که با تکنیک‌های تولید معمولی تولید آن بسیار سخت یا حتی غیرممکن است.

از آنجایی که به آئودی و BMW در وب‌سایت BigRep اشاراتی شده است، می‌توان حدس زد که این دو شرکت آلمانی از پرینت سه بعدی به عنوان یک روش نمونه‌سازی استفاده کنند.

تولید نسخه‌ای از چرخ لامبورگینی با پرینت سه بعدی

کارکنان شرکت بریتانیایی Dream3D، به منظور یک پروژه‌ی سرگرم‌کننده، نسخه‌ای از یک چرخ ۱۹ اینچی لامبورگینی گالاردو تولید کردند. چرخ در دو بخش پرینت شد. اولین بخش پنج میله‌ی متصل به یک قطعه‌ی مرکزی که نماد سه بعدی لامبورگینی بر روی آن چاپ شده است و دومین قسمت، اجزای پشتی چرخ‌ها است.

از چاپگر سه بعدی Builder Extreme 1500 و ماده‌ی PLA سیاه برای تولید چرخ استفاده می‌شود. هدف از این پروژه، این بود که تیم Dream3D، تلاش کنند چرخ‌هایی را با استفاده از پرینتر سه بعدی تولید کنند که به اندازه‌ی یک چرخ لامبورگینی واقعی مناسب به نظر برسد. پس از چاپ، قبل و بعد از پوشش رزین XTC-3D، چرخ دو بار سنباده کشیده می‌شود. سپس سه روکش از پرایمر و سپس سه روکش رنگ مات اسپری سیاه اعمال می‌شود.

آئودی

چند سال پیش، آئودی شروع به ساختن چرخ خود کرد، که در آن از چاپ سه بعدی برای تولید اجزای مختلف از جمله چرخ‌ها استفاده کرده است. آن‌ها از یک آلیاژ آلومینیوم ویژه ساخته شده‌اند. این، در ترکیب با ساختار نوآورانه درونی و دیوارهای نازک، وزن قابل توجهی را کاهش .می‌دهد. هر چرخ تنها ۱.۶ کیلوگرم وزن دارد و چاپ آن حدود ۳۲ ساعت طول می‌کشد.

این پروژه به ما نشان می‌دهد که پرینتر سه بعدی حتی زمانی که در تولید یکی از قطعات وسایل نقلیه استفاده می‌شود مفید است.