یک شرکت ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی از تکنولوژی پرینت سه بعدی در مقیاس بزرگ به منظور تولید نخستین موتور سیکلت الکتریکی پرینت سه بعدی شده به روش FFF استفاده کرد. این موتور سیکلت الکتریکی پرینت سه بعدی شده که NERA نامگذاری شده است، در نمایشگاه ۲۰۱۸ Formnext همراه با تعدادی دیگر از نمونه های اولیه نوآورانه پرینت سه بعدی شده شامل یک صندلی مسافر بیونیک، یک گیره روباتیکی انطباقی و یک پلت فرم صنعتی ۳۶۰ درجه به نمایش درآمد.
پرینت سه بعدی کامل موتورسیکلت الکتریکی برای اولین بار در دنیا
چاپ سه بعدی موتورسیکلت الکتریکی
تمامی نمونه های اولیه محصولات توسط شرکت NOWlabکه مشاور نوآوری شرکت خدمات پری
نت سه بعدی BigRep می باشد، طراحی و ساخته شده اند و در نهایت با استفاده از پرینتر های سه بعدی بزرگ تولید شدند.
موتورسیکلت الکتریکی NERA
پرینت ۳ بعدی موتورسیکلت الکتریکی
اگر چه این موتور سیکلت اولین موتورسیکلت شامل اجزای پرینت سه بعدی شده نمی باشد، شرکت سازنده این موتور معتقد است که NERA اولین موتور سیکلت کاملاَ پرینت سه بعدی شده کاربردی می باشد. تمامی اجزای NERA شامل لاستیک، رینگ، قاب، صندلی و … با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی تولید شده اند. دنیل بنینگ، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت NOWlab گفت:”موتورسیکلت پرینت سه بعدی NERA ترکیبی از چندین نوآوری مانند لاستیک بدون هوا می باشد که توسط NOWlab توسعه یافته است. این دوچرخه و نمونه های اولیه دیگر، محدودیت های خلاقیت های مهندسی را از بین می برد و تکنولوژی ساخت افزایشی را تغییر می دهند.” در طراحی NERA، مهندسان NOWlab به منظور تطبیق موتور سیکلت با تکنولوژی پرینت سه بعدی FFF ساختار آن را بازبینی کرده و از مزایای ارائه شده توسط این تکنولوژی بهره مند شدند. از جمله ویژگی های قابل توجه موتورسیکلت، لاستیک های بدون هوا با محافظ سفارشی سازی شده، رینگ چرخ سبک وزن و بمب های قابل انعطاف جهت جایگزینی سیستم های تعلیق می توان نام برد. توان مورد نیاز موتورسیکت الکتریکی توسط یک موتور الکتریکی تامین می شود که خودش درون یک قاب پرینت سه بعدی شده قرار گرفته است.
پرینت سه بعدی صندلی موتورسیکلت الکتریکی
شرکت سازنده موتورسیکلت پرینت سه بعدی شده NERA،علاوه بر این موتورسیکلت، یکی دیگر از نمونه های اولیه با قابلیت های الکترونیکی را در نمایشگاه ۲۰۱۸ Formnext به نمایش گذاشت. صندلی مسافر هواپیما طراحی شده برای تکنولوژی رانندگی اتوماتیک یکی از این نمونه های اولیه می باشد. صندلی پرینت سه بعدی شده دارای ساختار پوسته ای است که می تواند با شکل بدن راننده سازگار شود. این امر به وسیله اسکن سه بعدی راننده پیش از ساخت صندلی به دست می آید. در نهایت با ارائه صندلی سفارشی سازی شده، هدف این است که راحتی را افزایش و تنش را بر در سفرهای طولانی مدت کاهش دهد. صندلی هواپیما نیز به بالش های قابل انعطاف پرینت سه بعدی به منظور کاهش ارتعاش مجهز شده است.
پرینت سه بعدی Omni
گیره روباتیکی انطباقی ارائه شده برای پیشبرد ادغام رباتیک و سیستم های ساخت افزایشی اتوماتیک و به طور ویژه برای گرفتن قطعات تکمیل شده بر روی پرینترهای سه بعدی طراحی شده است. گیره توسط STUDIO BigRep پرینت سه بعدی شده است و شامل سه انگشت مدولار و یک شست قابل انعطاف می باشد. هنگامی که این گیره بر روی یک بازوی روباتیکی نصب می شود، گیره می تواند بر روی اجسام قرار گرفته و توسط یک سیستم کنترل شود. انگشتان پرینت سه بعدی شده به طور خاص به گونه ای طراحی شده اند تا بدون اعمال نیروی زیاد اشیا را بلند کنند. پلت فرم Omni ارائه شده توسط شرکت BigRep ، یک پلت فرم صنعتی ۳۶۰ درجه با اندازه ۱۰۰ × ۸۰ سانتی متر می باشد که می تواند به عنوان یک حمل کننده منطقی اتوماتیک (با ظرفیت بارگیری تا ۲۰۰ کیلوگرم) و به عنوان یک پلت فرم برای دستگاه های اضافی، مانند روبات ها استفاده شود. طراحی پلت فرم پرینت سه بعدی شده این امکان را برای کاربران فراهم می سازد تا آن را برای هر یاتاقان یا جزء الکترونیکی که باید با آن ادغام شود سفارشی سازی کنند. پلت فرم Omni دارای دو چرخ سه بعدی شده ساخته شده از مواد مختلف می باشد که سبب حرکت رو به جلوی پلتفرم می شود. به منظور افزایش ایمنی، این دستگاه شامل یک آنتن پرینت سه بعدی شده می باشد که انسان ها را تشخیص می دهد. استفان بایر، مدیر عامل شرکت خدمات پرینت سه بعدی BigRep گفت: “این نمونه های اولیه هیجان انگیز نه تنها ظرفیت بی سابقه ای از فناوری چاپ سه بعدیFFF را در تولید افزودنی نشان می دهند، بلکه بر توانایی منحصر به فرد ما به عنوان رهبر نوآوری و اندیشه بازار تاکید می کند تا فناوری های پیشرفته را از طراحی به واقعیت تبدیل کنیم و یک بازار ارزش افزوده برای مشتریان صنعتی ما فراهم می کند.” در فیلم زیر می توانید این موتورسیکلت پرینت سه بعدی شده را مشاهده کنید.
یک شرکت تولیدی پیشرفته به نام Fast Radius به تازگی از همکاریش با شرکتCurtiss Motorcycles جهت تولید موتورسیکلت Zeus 8 electric model خبر داد. این شرکت از فناوری ساخت ترکیبی که تلفیقی از تکنولوژی های CNC و چاپ سه بعدی می باشد برای تولید قطعات استفاده خواهد کرد. طبق گزارش ها،Fast Radius بر روی بیش از ۶۰ قطعه مختلف از موتورسیکلت کار می کند.
تلفیق تکنولوژی های CNC و چاپ سه بعدی در ساخت موتورسیکلت
متیو چمبرز، مدیر عامل و رئیس هیئت مدیره شرکت موتورسیکلت های Curtiss گفت: “مأموریت ما تولید موتورسیکلت های با دوام و مطلوب است. رویکرد تولید ترکیبی و راندمان عملیاتی شرکت Fast Radius برای ما این امکان را فراهم ساخت تا Zeus 9 را به موقع تحویل دهیم.”
تولید این موتورسیکلت با روش های جدید بسیار سریع تر انجام شد. بیش از ۶۰ قطعه از این موتورسیکلت از قاب پیچیده آلومینیومی و فیبر کربن گرفته تا سیلندرهای باتری مدل V8 با ترکیبی از تکنولوژی های ساخت افزایشی (AM) و روش های ساخت کاهشی تنها در طی ۱۲ روز ساخته شدند.
در حال حاضر این شرکت ها مشغول ساخت ۱۰۰ نسخه اول موتورسیکلت در خط تولیدZeus 8 هستند. آنها هفته گذشته از این مدل جدید در کالیفرنیا رونمایی کردند و در سال آتی آن را منتشر خواهند کرد. به نظر می رسد که آنها نقشه های گسترده ای فراتر از این دارند. Zeus 8 نمونه ای مشابه موتور سیکلت های Hades و Eros است که هر دو اسم های اسطوره ای برجسته یونانی هستند.
ساخت ترکیبی و اجزای موتورسیکلت
طبق اظهارات شرکت Curtiss Motorcycle، علت تغییر روش های تولید ایجاد بهبود و نوآوری در طراحی بود. چمبرز افزود: “ساخت طرح پییچیده ای چون Zeus آسان نبود. ما می دانستیم که به همکاری با شرکتی مانند Fast Radius احتیاج داریم که بتواند همراه با ما به نوآوری کمک کند، نه فقط قطعات را بسازد.”
استفاده از تولید ترکیبی برای تولید Zeus بسیار مهم بود زیرا اجزای این دوچرخه از نظر اندازه و پیچیدگی بسیار متفاوت بودند. این کمپانی ها برای تولید قطعات بزرگتر از روش ساخت کاهشی که مهمترین آنها دستگاه CNC 5-محوره بود استفاده کردند. ساخت قطعات کوچکتر با تکنولوژی های چاپ سه بعدی بسیار آسان تر بودند.
برایان سیمز ، معاون مدیر فروش شرکت Fast Radius گفت: “همکاری ما و شرکت Curtiss بسیار مطلوب است زیرا به آنها امکان می دهد که بهترین کار خود که طراحی موتور سیکلت های خیره کننده است را ارائه دهند و برای ما این امکان را فراهم می سازد تا بهترین کارمان که استفاده از بهترین تکنولوژی مناسب با پروژه و ساخت سریع قطعات با کیفیت می باشد را انجام دهیم. ما مشتاقانه منتظر ایجاد نوآوری با شرکت Curtiss هستیم تا آنها برند تجاری خود را رشد دهند.” یک فروشگاه تولید ماشین و موتورسیکلت های سفارشی در آتلانتا به نام Fuller Moto از تکنولوژی پرینت سه بعدی جهت توسعه موتور سیکلت ۲۰۲۹ Majestic براساس مدل موتور سیکلت فرانسوی پیشین ۱۹۲۹ Majestic، استفاده کرده است.
ساخت موتور سیکلت سفارشی با استفاده از پرینتر سه بعدی فلزی
پرینت سه بعدی موتور
موتور سیکلت اصلی یکی از موتور سیکلت های مورد علاقه یکی از کلکسیونر های دالاسی به نام بابی هاس است. او به فروشگاه Fuller Moto دستور شروع کار برای ساخت موتور سیکلت با ظاهری آینده گرایانه داد. هاس این گونه توضیح داد: “ما می دانیم که مشغول انجام کارهایی هستیم که پیش از این هرگز صورت نگرفته است. هیچ طرح کلی وجود ندارد و ما یک چرخه تولید را انجام نمی دهیم بلکه کار ما ساخت یک موتور سیکلت rolling art منحصر به فرد است”. در اوایل این پروژه، Fuller Moto استودیوی Nick Pugh را استخدام کرد. طراح حمل و نقل این پروژه بر روی فیلمهای جنگ ستارگان و سری مجموعه های X-Men کار کرده است. Pugh طرح های Majestic2029 را با مداد کشیده و سپس آنها را به مدل های سه بعدی تبدیل کرد. در مرحله بعد این تیم شروع به ساختن موتور سیکلت کردند. برایان فولر، موسس این فروشگاه توضیح می دهد که مرحله ساخت با استفاده از قاب اصلی موتور سیکلت برقی از شرکت Zero Motorcycle مستقر در کالیفرنیا آغاز شده است. به این ترتیب، آنها می خواستند Majestic2029 را با استفاده از قطعات فلزی پرینت سه بعدی شده بسازند. با این حال، طبق توضیحFuller ، فروشگاهFuller Moto از تکنولوژی های قدیمی مانند جوشکاری، چکش زنی و شکل دادن استفاده می کند زیرا Fuller Moto یک فروشگاه قدیمی تولید وسایل نقلیه است.
ترکیب تکنولوژی های مدرن (پرینت سه بعدی) و قدیمی دنیا
چاپ سه بعدی قطعات فلزی موتورسیکلت
نتیجه نهایی ساخت یک موتورسیکلت الکتریکی با یک بدنه در بالای آن به جای یک قاب و یک مخزن است. همچنین دارای فرمان هیدرولیکی و چرخ های پلکسی برای تکمیل ظاهر نهایی است. مراحل طراحی بسیار پیچیده بوده است و شامل چندین شکل اصلی بود که ساخت آن با استفاده از روش های تولید سنتی امکان پذیر نمی باشد. با چند قطعه که به سمت داخل و خارج از خود برگردانده می شوند و ارسال فایل های CAD به یک شرکت ارائه دهنده خدمات چاپ سه بعدی به نام Oerlikon AM برای پرینت سه بعدی قطعات با استفاده از تیتانیوم بهترین گزینه بود. بریان هاید رهبر تولید فلزی در فروشگاه Fuller Moto توضیح داد: “من فکر می کنم تکنولوژی پرینت سه بعدی با فراهم کردن طیف گسترده ای از توانایی ها، امکان ساخت هر شیء را به وجود آورده است. پرینت سه بعدی فلزی تغییر بزرگی به وجود آورده است زیرا پیش از این ما تنها می توانستیم قطعات پلاستیکی را چاپ کنیم که شکننده بودند، اما قطعات جدید پرینت سه بعدی شده با استفاده از فلز بسیار مقاوم، بدون تغییر شکل و شکست هستند “. این تکنیک های ساخت نوآورانه منجر به تولید موتور سیکلت جدید با ظاهری کاملاَ متفاوت شده است. موتور سیکلت Fuller Moto 2029 در گالریSculpture و موزه Haas Moto نمایش داده خواهد شد. گالری Haas Moto Museum and Sculpture Gallery در دالاس مجموعه گسترده ای شامل بیش از ۲۰۰ موتورسیکلت منحصر به فرد را از سال ۱۸۹۹ تا به امروز را در خود جای داده است. هم اکنون یک موتورسیکلت برقی زیبا شرکت Fuller Motoبا قطعات پرینت سه بعدی شده تیتانیومی به این مجموعه اضافه شده است. در طول این سال ها تعداد زیادی موتور سیکلت سفارشی با استفاده از تکنولوژی پرینتر سه بعدی ساخته شده اند اما هیچ یک شبیه موتور سیکلت جدید شرکت Fuller Moto نیست. موتور سیکلت ۲۰۲۹ Fuller Moto یک اثر هنری واقعی است.
ساخت قطعات تیتانیومی یک موتور سیکلت با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی
Bobby Haas صاحب موزهHaas Moto Museum and Sculpture Gallery در یک پست وبلاگ در مورد موتورسیکلت ۲۰۲۹ گفت: “ما می دانیم کاری که انجام می دهیم قبلاً هرگز انجام نشده است. هیچ طرح کلی وجود ندارد و چرخه تولیدی در حال انجام نیست. ما در حال انجام یک کار هنری هستیم. این اثر بی نظیر است. “
موتورسیکلت ۱۹۲۹ Majestic یک وسیله شگفت انگیز است که توسط Fuller Moto به عنوان یک طراحی مدرن و پیشرفته معرفی شده است. استفاده از مدل اصلی برای ایجاد یک هنر مدرن غیر متعارف در عین حفظ ماهیت اصلی و زیبایی شناسی مدل های پیشین یک کار بسیار دشوار است. اما تیم Fuller Moto به سرپرستی Bryan Fuller بیش از این را می تواند انجام دهد.
فولر گفت: ” من تنها چند بار در حرفه ام چنین وسیله شگفت انگیزی ساخته ام. موتورسیکلت ۲۰۲۹ ترکیبی از نوآوری و عشق من به فلز است.”
ساخت موتور سیکلت روندی تقریباً مشابه آنچه در گذشته بوده است دارد اما فناوری های مدرن مانند پرینت سه بعدی به بازسازی یک وسیله و توسعه طرح های خلاقانه جدید کمک می کنند.
فولر به دنبال ایجاد عناصر طراحی جدید و پیچیده برای موتورسیکلت ۲۰۲۹ بود که ساختن آنها با روش های سنتی دشوار است. به همین دلیل وی تصمیم گرفت برای ساخت قطعات اصلی شاسی موتور سیکلت از تکنولوژی پرینت سه بعدی فلز استفاده کند. Fuller از استخوان های انسان و طراحی های تولیدی و پارامتری برای فرمان و قطعات تعلیق الهام گرفته بود.
آن ها به منظور دستیابی به بهترین شکل و کارکرد برای قطعات پرینت سه بعدی شده موتور سیکلت۲۰۲۹، ابعاد مدل CADرا ارائه دادند و Fuller Moto مدل ها را برای یک طراح به نام Nick Pugh که با استودیوهای فیلم مانند دیزنی، فاکس و سونی کار کرده بود ارسال کرد. برخی از عناصر مهم موتورسیکلت ۲۰۲۹ از تیتانیوم قوی و در عین حال سبک وزن و با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی ساخته شدند. نسبت استحکام به وزن تیتانیوم بسیار بالا است و این امر این ماده را برای چنین کاربردهایی ایده آل می کند.
این موتورسیکلت برقی دارای چرخ های پلی کربنات، بدنه آلومینیومی مشابه نسخه اصلی و قطعات پرینت سه بعدی شده است. قسمت های داخلی بدنه موتورسیکلت ۲۰۲۹ با رنگ آبی تیره اسپری شدند تا رنگ آن را روی موتورسیکلت نقره ای منعکس کنند. موتورسیکلت برقی Fuller Moto 2029 با قطعات پرینت سه بعدی شده در نمایشگاه Handbuilt Motorcycle Show در معرض نمایش عمومی قرار خواهد گرفت.
شرکت خودروسازی هوندا جهت طراحی موتورسیکلت های برقی آینده خود با یک شرکت ایتالیایی تولید کننده پرینتر سه بعدی همکاری می کند. این شرکت ژاپنی با استفاده از یک فرآیند اکستروژن خاک رس، طرح خودروهای آینده خود را با کاهش ردپای محیطی برنامه ریزی کرده است که نکته ای بسیار مهم برای این برند می باشد. در حال حاضر هدف این شرکت این است که نمونه های اولیه را طراحی، و بررسی کند آیا نیازهای هوندا و بازار را برآورده می کنند یا خیر. اگر نتیجه منفی باشد، مطابق با تعهدات هوندا در زمینه پایداری اقتصادی و زیست محیطی، از مواد مورد استفاده برای پرینت سه بعدی می توان مجدداً استفاده کرد. پرینتر سه بعدی مورد استفاده در این پروژه دستگاهی با قابلیت تزریق پی در پی لایه های خاک رس صنعتی است.
ساخت وسایل نقلیه پایدار با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی و خاک رس
به طور دقیق تر، بخش تحقیق و توسعه هوندا در اروپا به دنبال ایجاد طرح های نوآورانه برای موتورسیکلت های آینده خود است. این شرکت به لطف استفاده از یک چاپگر سه بعدی می تواند قطعات سفالی را ایجاد کند که مستقیماً روی موتورسیکلت روی هم قرار بگیرند تا رندر نهایی ارزیابی شود. در پایان یک فرایند نزدیک به مدل سازی سنتی صورت خواهد گرفت. ابتدا یک قطعه چاپ می شود، سپس تیم هوندا برای رسیدن به نتیجه دلخواه روی آن با دست دوباره کار می کنند. این نوعی فرآیند تکنولوژیکی مدل سازی خاک رس است.
Antonio Arcadu ، مدلساز در بخش تحقیق و توسعه شرکت هوندا در اینباره توضیح داد: “برای حفظ این فرایند خلاقانه، ما نمی توانیم تنها به فناوری تکیه کنیم، ما به مدلسازهایی نیاز داریم که ارتباط خود را با ماده قطع نکنند: دست. اگرچه این یک فرایند تازه معرفی شده است، اما می تواند در بخش خودروسازی نوآورانه تلقی شود زیرا جریان جدیدی را ایجاد می کند که عمدتا افزودنی است و می تواند زمان پردازش را بهینه کرده و میزان مواد مورد استفاده در فرایندهای سنتی و کاهشی را کاهش دهد”. در واقع خاک رس پرینت سه بعدی شده را می توان برای چاپ بعدی مورد استفاده قرار داد. باید دید آیا این مفهوم جدید می تواند در ساخت موتورسیکلت ها یا خودروهای آینده نیز به کار گرفته شود.
منبع:
تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین
واو فوق العاده اس. من این موتور رو میخوام. میشه یه پرینتر سه بعدی بخریم تو خونه از اینا بسازیم؟?
اگر به یک شرکت پرینت سه بعدی سفارش بدید هزینه اش براتون کمتر میشه 🙂