סטרטסיס (NASDAQ: SSYS), המובילה בפתרונות הדפסה תלת-ממדית פולימריים, משתפת פעולה עם מותג הרכב היוקרתי העולמי רדפורד ותייצר למעלה מ-500 חלקים המודפסים בתלת-מימד המיועדים לאחד מהאייקונים הגדולים של עולם הרכב: ה- ה-Lotus Type 62-2 coachbuilt. הפרוייקט כולו מככב בימים אלה בתוכנית טלוויזיה תיעודית של Discovery+.
הסידרה החדשה עוקבת מקרוב אחר אמנות בניית מכוניות עבר מיתולוגיות תוך שימוש בטכנולוגיה של המאה ה-21. שני הכוכבים (חוץ מהמכונית) הם בונה המכוניות אנט אנסטד ונהג המירוץ לשעבר בפורמולה 1 ג’נסון באטון, והיא מתעדת את בניית מכונית העל הרטרו-מודרנית לוטוס מסוג 62-2.
״זוהי דוגמה מושלמת לשימושים מתקדמים בהדפסת תלת מימד והצופים מקבלים מבט מבפנים על התהליך מהתכנון ועד ליצירת אב טיפוס, כלי העבודה ולבסוף ייצור חלקים תוך שימוש בטכנולוגיות של סטרטסיס, דוגמת FDM, PolyJet וסטריאוליטוגרפיה 3D״, אומר אנסטד. “טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית של סטרטסיס נתנה לנו את החופש העיצובי והיכולת ליצור בקלות חלקים מותאמים אישית. השתמשנו בידע וביכולות רבות השנים של בניית מכוניות מירוץ מותאמות ובדרך עשינו שימוש בטכנולוגיות של המאה ה-21”.
כדי לייצר את שתי המכוניות הראשונות, הודפסו בתלת מימד למעלה מ-500 חלקים שונים. תוך שימוש בתוכנת GrabCAD Shop של סטרטסיס, תזמן הצוות של רדפורד ועקב אחר הדפסות התלת מימד שבוצעו במקביל בחמישה אתרים גלובליים, שם עבדו 20 מדפסות שונות בו-זמנית, תוך הדגמה של ייצור מבוזר.
“שילוב טכנולוגיית ההדפסה בתלת מימד איפשר לחבר את ייצור מכוניות העל של שנות השישים למאה ה-21 עם הסגנון והתכונות היוקרתיות וההיפר-מותאמות אישית שהלקוחות שלהם מצפים לרכב בקנה מידה הזה”, אמר פט קארי, סמנכ״ל, צמיחה אסטרטגית בסטרטסיס ארה״ב. “זו דוגמה יפה למשהו שאנחנו רואים כל יום בתעשיית הרכב: הקונים מחפשים התאמה אישית והדפסת תלת מימד מאפשרת את זה”.
בין החלקים שהודפסו: בסיסים לרמקולים פנימיים, תושבות למילוי דלק ותא המטען, כמו גם מגוון פריטים חיצוניים רבים כמו בתי מראות צד, תעלות רדיאטור ופתחי אוורור גוף שהודפסו בחומר ניילון 12 סיבי פחמן וחומר ASA שיועמדו בדרישות חוזק אך גם חופש עיצובי מלא. אנסטד: “כשהשקנו מחדש את הפרוייקט רצינו לעבוד רק עם חברות ברמה עולמית. לוטוס היא חברה ברמה עולמית, רדפורד היא חברה ברמה עולמית. ואז כאשר הסתכלנו על חלקים מודפסים בתלת מימד, היה לנו ברור שנבחר בסטרטסיס.”
הדפסה בתלת מימד לייצור בר-קיימא
תחום ההדפסה בתלת מימד מבשר לא רק צעדים משמעותיים ברמה עסקית – הוא עומד בראש המאבק לשמירה על הסביבה ברמה התעשייתית. חדשנות טכנולוגית בייצור מאפשרת להתקדם לכיוון צמצום טביעת הרגל הפחמנית. לדוגמה, מחקר של האוניברסיטה הטכנולוגית של מישיגן מצא ש-41-64% פחות אנרגיה נוצלה להדפסת תלת-מימד מאשר לייצור בחו”ל ושליחה בחזרה לארה”ב. כמו כן, חלק ניכר מתהליך התכנון מתבצע במחשבים – עם הדמיות מחשב משופרות, ניתן לזהות היכן ניתן לשפר את החלקים וגם לזהות היכן הם עלולים להיכשל, כלומר, נדרשים פחות אבות טיפוס ופחות פסולת נוצרת. באלקטרוניקה מודפסת בתלת מימד, למשל, ניתן לשלב את הפונקציונליות החשמלית והמכאנית, וכך להפחית את מספר החלקים שיש לייצר. לא רק שזה אומר פחות חלקים שצריך לעצב או לייצר, זה גם יכול להוביל לייצור חלקים בעלי ביצועים טובים יותר עם עמידות משופרת.
מדפסות תלת מימד יכולות גם לייצר במהירות ובזול חלקי תיקון לציוד ייחודי ובכך להרחיק מכונות וכלי רכב ישנים מערימת הגרוטאות ולבטל את הצורך בעוד חומרי גלם ואנרגיה לייצור רכיבים תעשייתיים. כמו כן, מדפסת תלת מימד אחת יכולה להחליף מספר חלקי ציוד ייצור מסורתי מכיוון שהיא יכולה להדפיס מגוון רחב של חלקים במגוון רחב של חומרים. בנוסף, מנקודת המבט של זיהום רעש, מדפסות תלת-ממד שקטות יותר באופן מדיד מציוד ייצור מסורתי.
״ייצור מכונית חדשה על כל רכיביה יוצר לעיתים יותר זיהום מאשר הנהיגה במכונית, כפי שמציעים לא מעט מחקרים, שינוי שיטת הייצור יכול ליצור שיפור עצום בפני עצמו, לצד מיקסום הקילומטראז׳ שניתן להפיק מכל ליטר דלק,” מסביר ד”ר יואב זייף, מנכ”ל חברת סטרטסיס. “טכנולוגיות ההדפסה החדשניות שלנו נתנו לצוות את החופש העיצובי והיכולת ליצור בקלות חלקים מותאמים אישית״.
״תהליך עיבוד חומרים, כמו מתכת ופלסטיק, והפיכתם למוצרי קצה, דורשים לא מעט אנרגיה. הדפסת תלת מימד, מאפשרת ייצור של מבנים גיאומטריים מורכבים בפחות חומר שנדרש בייצור המסורתי וכמעט באפס פחת״ אומר ד״ר זייף. ״זאת ועוד, החלפה של חומר יקר, דוגמת מתכת, בחלק ייעודי למכונית, באביזר פולימרי עם תכונות משופרות ועמידות, מביא לא רק להוזלת החלק, אלא גם להפחתה משמעותית במשקלו. גם תהליך הייצור עצמו צורך פחות אנרגיה – ובצורה משמעותית. יצירה של תבנית מתכת למוצר כלשהו יכולה לצרוך עד פי 100 אנרגיה מאשר הדפסת התבנית מחומר פולימרי״.
תמונה: STRATASYS LOTUS
קרדיט: Izzy Roa
ד״ר זייף מסביר בנוסף, כי היכולת להדפיס מוצרים על פי דרישה, בלי הצורך להחזיק מלאים במחסנים יקרים, מאפשרת להפטר מבתי חרושת ענקיים ולפתח מודל של ״מחסן וירטואלי״ של מוצרים שמיוצרים רק כאשר מישהו זקוק להם. ״הדפסת תלת מימד מאפשרת לייצר מה שאתה צריך, היכן שאת צריכה ובכמות לה אתה זקוק. מרכזי ייצור מבוזרים, משמעותם, זמן קצר יותר לשוק ובוודאי גם פחות צורך בשינוע למרחקים ארוכים. וכן, העובדה שמדובר בחומרים קלים יחסית, על הדרך חוסכת גם לא מעט דלק בציי המכוניות והמטוסים שמשמשים בתהליכי השינוע ממקום למקום״.
תמונה: STRATASYS LOTUS printed lotus part
קרדיט: Izzy Roa
למשל, במחקר אחד, חוקרים מאוניברסיטת נורת’ווסטרן בארה”ב השתמשו באופטימיזציה של טופולוגיה כדי להפחית את המשקל של תושבת מתכת – חלק המיועד למטוס. זה הביא להפחתה של 65 % במשקל החלק, מ-1.09 ק”ג ל-0.38 ק”ג. החוקרים העריכו כי על ידי החלפת מספר רכיבים שגרתיים בחלקים מודפסים בתלת-ממד אופטימליים לטופולוגיה, כמו תושבת זו, ניתן להפחית את משקל המטוס הכולל ב-4 עד 7 אחוזים, כאשר צריכת הדלק תרד ב-6.4 אחוזים. המשמעות היא שהפחתת משקל ברכיבים קטנים יחסית – מוכפלת במאות עד אלפי חלקים כאלה המשמשים במטוס או בצי – יכולה להוביל לחיסכון אמיתי, המורגש ביעילות אנרגטית רבה יותר לאורך חיי השירות של מוצר.
הדפסה בתלת מימד נוטה לחסוך יותר במשאבים, במיוחד בהשוואה לטכנולוגיות אחרות, וזה גם פותח את הדלת לעיצובים יעילים יותר שתורמים להורדת דרישות הייצור והמלאי ובסופו של דבר עוזרים להפחית את צריכת הדלק – כמו הלוטוס Type-62-2.
דר יואב זייף מנכל סטרטסיס. קרדיט: סטרטסיס
תמונת כותרת: : STRATASYS LOTUS
קרדיט: AD Lawrence
