Inženjerska čuda utorkom: 3D print autonomnih automobila
Izvor: PIX

Proizvođač autonomnih vozila PIX Moving kombinira metalni 3D print s generativnim dizajnom nadahnutim kalupovima kako bi unaprijedio automobilsku proizvodnju.

Digitalna proizvodna tvornica ‘C-ZONE 01’ koristi aditivnu proizvodnju sa žicom (WAAM), oblik DED 3D printa velikog formata, za proizvodnju svojih modela autonomnih šasija PIXBOT i PIXLOOP. Prema PIX-u, upotreba optimizacije topologije i 3D printa rezultirala je smanjenjem troškova proizvodnje za 60% i smanjenjem vremena isporuke za oko 75%.

Glasnogovornik PIX-a izjavio je: „Vjerujemo da ono što radimo pridonosi promjeni paradigme automobilske industrije. S novim alatima i vizijom možemo obnoviti proizvodnju i mobilnost automobila.

Algoritam kalupa

Prvo uvođenje PIX-a s WAAM 3D printom dogodilo se 2019. godine, kada je tvrtka prototipirala svoje prvo autonomno podvozje vozila. Budući da je glavni izazov ugrađivanje ograničenja WAAM-a u radni tijek generativnog dizajna, tvrtka je pokušala izvršiti strukturnu optimizaciju pomoću lako dostupnih alata kao što su Autodesk Generative Design, PTC Frustum i Altair Inspire. Iako su ti programi prilično dobro funkcionirali za konvencionalne proizvodne tehnike, pa čak i za PBF 3D print, pokazalo se da WAAM zahtijeva mnogo strožiji skup parametara.

Da bi to prevladali, PIX-ovi inženjeri preuzeli su na sebe zadatak da osmisle svoj vlastiti algoritam generativnog dizajna. Crpeći inspiraciju iz sposobnosti pronalaženja kalupa u petrijevki, algoritam je omogućio tvrtki da automatski modelira svoj prototip šasije imajući na umu ograničenja WAAM 3D printa.

3D print autonomnih automobila
Izvor: PIX

Korištenje generativnog dizajna za strukture 3D printanih podvozja

Svaka iteracija dizajna stvorena alatom prolazi kroz statičku analizu konačnih elemenata (FEM), gdje se izvedba konstrukcije procjenjuje simuliranim naprezanjem i deformacijom. Zatim se za izvedbu ‘touch up-a’ koristi ljudski konstruktor, dodatno optimizirajući osnovni model u skladu sa strogim ograničenjima WAAM-a. Na kraju je na konstruktoru da postigne ravnotežu između cjelovitosti konstrukcije i težine, jer smanjenja materijala imaju tendenciju da povećaju rizik od deformacija u zadanom dijelu.

Ovaj generirani tijek 3D printa usmjeren na dizajn obuhvaća glavninu PIX-ovog proizvodnog procesa, čak i do danas. Tvrtka sada teži 3D printu sljedeće generacije autonomnih struktura šasije vozila sa značajnim konsolidacijama dijelova, velikim uštedama na težini i minimalnim vremenima isporuke putem WAAM-a.

PIX-ov tim za proračunski dizajn izjavio je: “To je neophodno za revoluciju u proizvodnji automobila, koja nije zabilježila velike promjene otkako je Ford prvi put predstavio montažnu traku prije stotinjak godina.”