Πλέον, ακόμη και τα μοτέρ ενός αυτοκινήτου θα μπορούν θεωρητικά να δημιουργούνται από το μηδέν, χάρη σε μια νέα τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης που αλλάζει τη λογική της κατασκευής μηχανικών μερών.

Ο κόσμος του αυτοκινήτου αποτελεί έναν τομέα που χαρακτηρίζεται διαχρονικά από διαρκείς τεχνολογικές εξελίξεις σε όλα τα επίπεδα. Στο πλαίσιο αυτό, έχουμε δει να αναδεικνύονται νέες μορφές καυσίμων, όπως τα βιοκαύσιμα, ενώ η ηλεκτροκίνηση είναι ακόμη μια εξέλιξη που αναδιαμορφώνει τον ενεργειακό χάρτη της αυτοκίνησης.

Την ίδια στιγμή, το εσωτερικό της καμπίνας έχει υποστεί ουσιαστικά μια ολική μεταμόρφωση, με τα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα να αποτελούν πλέον στρατηγικό πυλώνα για τους περισσότερους κατασκευαστές.

Πλέον, η τεχνολογική μετάβαση επεκτείνεται και στον πυρήνα της μηχανολογίας και συγκεκριμένα την παραγωγή των κινητήρων, αφού νια νέα, ριζοσπαστική προσέγγιση φιλοδοξεί να ανατρέψει τη συμβατική λογική κατασκευής των μοτέρ, εισάγοντας διαφορετικές μεθοδολογίες σχεδιασμού και παραγωγής που φαίνεται πως θα επανακαθορίσουν την παραγωγή αυτοκινήτων.

Η νέα αυτή εξέλιξη προέρχεται από το MIT, το κορυφαίο ιδιωτικό ερευνητικό πανεπιστήμιο με έδρα το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης. Σύμφωνα με τις τελευταίες ενημερώσεις, οι ερευνητές του ανέπτυξαν μια προηγμένη μέθοδο πολυϋλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης μέσω 3D Printers , η οποία επιτρέπει την κατασκευή κρίσιμων εξαρτημάτων κινητήρων με υψηλή ακρίβεια και σημαντικώς μειωμένο κόστος.

Στην «καρδιά» της τεχνολογίας βρίσκεται η δυνατότητα συγχρονισμένης συνεναπόθεσης πολλαπλών υλικών μέσω μιας πλατφόρμας που συνδυάζει τέσσερις ρομποτικούς εξωθητές και ένα εκτεταμένο δίκτυο αισθητήρων. Σε αυτό το σύστημα, οι αισθητήρες εξασφαλίζουν ευθυγράμμιση υποχιλιοστομετρικής ακρίβειας κατά την εναπόθεση, επιτρέποντας την ακριβή εναλλαγή εύκαμπτων πολυμερών, αγώγιμων και μονωτικών υλικών, καθώς και μαλακών και σκληρών μαγνητών. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να δημιουργηθούν λειτουργικά σύνολα, όπως ένας πλήρως λειτουργικός γραμμικός κινητήρας, σε μία ενιαία διαδικασία εκτύπωσης.

Οι αγώγιμες διαδρομές διαμορφώνονται στρώση προς στρώση, ενώ οι πολυμερικές δομές καθορίζουν την εξωτερική γεωμετρία και ενσωματώνουν στοιχεία στήριξης, όπως έδρανα. Οι μαγνήτες τοποθετούνται με εξαιρετική ακρίβεια, ώστε να παράγονται τα απαιτούμενα μαγνητικά πεδία για τη λειτουργία του κινητήρα. Το σύνολο της διαδικασίας ολοκληρώνεται σε μία μόνο συνεδρία, χωρίς ανάγκη μεταγενέστερης συναρμολόγησης, με εξαίρεση το τελικό στάδιο της μαγνήτισης.

Σημειώνεται επίσης πως η τεχνολογία 3D printing στην αυτοκίνηση δεν περιορίζεται αποκλειστικά στους κινητήρες. Ήδη εξετάζεται η εφαρμογή της σε καθίσματα, εξαρτήματα ανάρτησης, συστήματα κλιματισμού, ακόμη και κρίσιμα στοιχεία εξηλεκτρισμένων ή αμιγώς ηλεκτρικών συστημάτων κίνησης.

Τα πλεονεκτήματα της εν λόγω πρακτικής είναι σαφής, καθώς η μέθοδος μπορεί να μειώσει σημαντικά τους χρόνους παραγωγής, να απλοποιήσει τη διαδικασία κατασκευής και να επιτρέψει την τοπική παραγωγή εξαρτημάτων, ενισχύοντας την ανεξαρτησία της εφοδιαστικής αλυσίδας και επιτρέποντας στους κατασκευαστές να παραδίδουν πολύ πιο άμεσα τα απαιτούμενα μέρη στους πελάτες.Σε κάθε περίπτωση, οι αναλυτές τονίζουν πως παρά τα εντυπωσιακά δεδομένα, η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε πρωτότυπο στάδιο.

Η θερμομηχανική αντοχή των εκτυπωμένων υλικών υπό παρατεταμένη καταπόνηση, η διατήρηση των διαστασιακών ανοχών κατά τη λειτουργία και η διαδικασία της τελικής μαγνήτισης αποτελούν κρίσιμες τεχνικές προκλήσεις, οι οποίες πρέπει να επιλυθούν πριν την περαιτέρω εξάπλωση της χρήσης της εν λόγω τεχνολογίας. Το στάδιο της μαγνήτισης, ειδικότερα, απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και αυστηρά πρωτόκολλα ελέγχου, προκειμένου να διασφαλιστεί σταθερή απόδοση.

Σύμφωνα με τις αναλύσεις, για να περάσει η τεχνολογία σε μαζική παραγωγή, θα απαιτηθούν εκτεταμένοι κύκλοι δοκιμών αξιοπιστίας, τυποποίηση υλικών και αντίστοιχες πιστοποιήσεις. Η αυτοκινητοβιομηχανία διατηρεί προς το παρόν επιφυλακτική στάση, ζητώντας τεκμηριωμένη απόδειξη αντοχής και συνέπειας σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Εφόσον, όμως, οι επικείμενες δοκιμές επιβεβαιώσουν τη βιωσιμότητα και την αξιοπιστία της πολυϋλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης, η συγκεκριμένη μέθοδος θα μπορούσε να επιταχύνει την καινοτομία στα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα της αυτοκίνησης, ιδίως σε τομείς που απαιτούν υψηλό βαθμό παραμετροποίησης και παραγωγή μικρής κλίμακας.

Διαβάστε επίσης