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.
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.”
