Втулки, крепеж и не только: что можно напечатать для машины на 3D-принтере
Не за горами тот день, когда мастер автосервиса будет спрашивать клиента – «ставим оригинальную запчасть, китайскую или печатаем у нас?». Пока же столь фантастическое будущее еще не наступило, давайте разберемся, как можно задействовать 3D-принтер в повседневном ремонте автомобиля своими руками и что на нем можно напечатать из деталей машины?
Когда-то в инструментальном ящике среднестатистического автолюбителя жил лишь простейший набор инструментов – рожковые ключи, пассатижи, несколько отверток и непременный молоток на килограмм-полтора. Узкозаточенные специнструменты для разборки тех или иных узлов слыли редкостью, ибо моторы, трансмиссии и подвески были простыми, а свободного места под капотами – с избытком.
С годами все поменялось… Увесистый повседневный ящик с инструментами жигулиста из 80-х зачастую можно заменить навороченным продвинутым мультитулом, зато для полномасштабного самостоятельного обслуживания и ремонта современного автомобиля требуется целый арсенал сложных средств, способных привести в ужас автолюбителя карбюраторной эпохи. И те, кто осознанно становятся владельцами немолодого бизнес-класса или даже премиума, видят отчетливый смысл в приобретении инструментов или софта, предназначенного для автосервисов, а вовсе не для любителей. Ибо частенько именно в руках любителей (например, купленная вскладчину в рамках интернет-автоклуба поклонников какой-либо модели) оснастка приносит куда большую пользу, нежели в кривоватых руках мастеров из дилерского центра.
Да, по-своему правы те, кто уверен, что приобретение, к примеру, специальных оправок для фиксации валов при замене ГРМ, нерационально – востребованы они весьма нечасто, и за эти же деньги процедуру вам проведут в сервисе, где такие оправки давно имеются, а небольшую разницу в деньгах покроет экономия времени и сил. Но многие резонно считают иначе: если автовладелец умеет и любит делать что-то своими руками, то он и сделает качественнее (ибо его не подгоняет план и график!), и стоимость инструмента впоследствии отобьет за счет помощи одноклубникам своего города или района с аналогичными машинами. В общем, правды тут, как всегда, две, и какая «правдивее» – вопрос индивидуальный…
Да, у суперпрофессионалов-реставраторов в наличии есть даже станки типа «английского колеса» с огромным ассортиментом оснастки, позволяющей самостоятельно изготовить сложнейшие кузовные детали из листового железа! Но если говорить о любителях-хоббийщиках, занимающихся некоммерческим ремонтом и восстановлением автомобилей для души, но на достаточно высоком уровне, то самый продвинутый на сегодняшний день инструмент в их арсенале – это, наверное, 3D-принтер. Категорически необходимым его, безусловно, назвать нельзя и едва ли целесообразно приобретать исключительно в расчете на ремонт авто. Но если он у вас УЖЕ есть и освоен/осваивается, то и в гараже ему найдется немало работы – во многих случаях принтер и ремонт облегчает изрядно, и деньги экономит!
Сам по себе 3D-принтер далеко не сегодня поселился в гаражах продвинутых ремонтников-любителей и даже профессионалов. Многим он уже хорошо известен в этом качестве, и в самом ближайшем будущем расширение его потенциала видится практически безграничным! К примеру, еще в 2015 году Toyota предлагала владельцам городских трициклов i-Road печатать пластиковые кузовные панели для придания индивидуальности мини-машинкам, а один из крупнейших производителей запчастей в мире, компания Mahle, совместно с Фраунхоферским институтом химических технологий совсем недавно представила пластиковый блок-корпус для распредвала!
Полимеры уже активно проникают даже в ответственные узлы моторов, а любительские «алишные» 3D-принтеры осваивают все новые виды пластиков и даже поглядывают в сторону металлов. Так что не исключено, что не за горами время, когда мы будем забивать в поисковую строку браузера запрос, типа «скачать файл для печати комплекта запчастей для капремонта двигателя Лада Гранта», а затем нажимать на кнопочку «отправить на печать»… «Количество копий: поршень – 4 штуки, вкладыш шатунный – 8 штук…» и так далее.
Шутки шутками, но уже сегодня многие автолюбители успешно печатают себе пластиковые детали, которые изготовить на принтере проще, быстрее и дешевле, чем заказывать в магазине и ждать. А частенько бывает так, что даже одна-единственная созданная технологией трехмерной печати пластиковая деталюшка экономит сумму, превышающую стоимость самого 3D-принтера начального уровня!
Взять, к примеру, фирменные болячки некоторых немецких авто «из первой тройки» – износ зубьев шестерней в электронной дроссельной заслонке, которые можно купить только в сборе с заслонкой, или направляющие стеклоподъемника, существующие только в составе механизма подъемника в сборе… Особо продвинутые «тридэшники» обладают 3D-сканерами, позволяющими не чертить деталь с нуля в программе-моделировщике, снимая размеры штангенциркулем с оригинала, а просто отсканировать ее. А у некоторых в арсенале имеются принтеры, размеры области печати которых позволяют напечатать даже колесный колпак R15-R17… Правда, это, скорее, исключение, и большинство «печатающих автомобилистов» располагают относительно скромными китайскими принтерами с областью печати, не превышающей 200х200х200 мм, плюс-минус…
О своих примерах использования 3D-принтера в практике любительского авторемонта «Колесам» рассказал один из наших читателей, Владимир из подмосковного Щелково, активно использующий его для реставрации своего старенького универсала Volvo 850 1995 года.
Крепление резинового уплотнителя двери
На стыке передней и задней дверей в Volvo 850 проложен резиновый уплотнитель. И там, где контур двери в районе стекла образует «ступеньку», уплотнитель поддерживает достаточно сложной формы пластиковая деталь. Со временем на ней от хрупкости отламываются фиксирующие лепестки, и уплотнитель начинает провисать и отходить. Найти отдельно этот элемент практически нереально, а вот «клонировать» по образцу-оригиналу – запросто!
Упоры для опускания ветровика в люке
Когда открывается электрический потолочный люк, перед ним поднимается полоска-«ветровик», защищающая салон от попадания пыли и насекомых на скорости. Поднимает «ветровик» пружина, а вот складывается он при движении люка на закрытие, упираясь в пластиковые скользящие упоры. Эти детали со временем приобретают хрупкость и разрушаются, а заказать и приобрести новые чрезвычайно сложно.
Пистоны крепления накладок порогов
Штатные верхние пистоны крепления фальш-порогов на Volvo 850 одноразовые: шляпки ломаются при снятии, а распорный штырь выдавливается внутрь порога. Стоят эти ерундовые детальки под 200 рублей штучка, а нужно их 14 штук… Изготовленные на 3D-принтере, новые пистоны имеют улучшенную конфигурацию (клин вместо цилиндрического распорного штырька) и обходятся очень дешево!
Втулка замка крышки бензобака
Простенькая цилиндрическая втулочка-направляющая, через которую выходит запирающий крышку бензобака язычок замка. Деталь ерундовая, но весьма ответственная. Изнашиваясь, она вызывает перекос язычка и риск в один прекрасный день не открыть бензобак… Отдельно в каталогах втулка не детализируется и не продается, но зато легко печатается.
Уплотнитель плафона подсветки номерного знака
Съемный плафон любого вспомогательного светового прибора защищается от проникновения влаги прокладкой из эластомера, повторяющей его контуры. Чаще всего эта прокладка идет в комплекте с фонарем и в виде самостоятельной детали не существует. Однако ее несложно напечатать из специального эластичного «резинопластика», и новая прокладка будет ничуть не хуже оригинальной.
Это лишь несколько примеров полезных мелочей, которые владелец «850-й» изготовил себе на принтере. И пусть вас не смущает желтый цвет у некоторых – на фото попали пробные прототипы из дешевого филамента, а конечный вариант печатался из пластиков с другими свойствами.
Сейчас в работе у Владимира находится еще одна интересная деталь – часть корпуса выключателя кик-дауна. Этот выключатель располагается в пластиковом цилиндрическом корпусе непосредственно на самом тросе, и его наконечник склонен со временем трескаться и отламываться под воздействием внутренней достаточно тугой пружины и дополнительно сжимающих ее интенсивных движений педали. Продается пластиковая деталь только в сборе с тросом, и весьма недешева даже на разборках, где отлично знают о ее востребованности. Про цену новой и говорить страшно – для пожилого автомобиля никто ее в здравом уме не купит. Поэтому приходится снимать размеры оригинала и думать, как усилить или армировать деталь, чтобы изготовить клон, способный его заменить…
Впрочем, тех, кто обрадовался и размечтался, что уже завтра выпишет себе с Али принтер и наляпает на нем пол-машины, стоить слегка отрезвить… Полезность 3D-печати сложно переоценить в ряде случаев, но, к сожалению, нужно констатировать, что нынешний уровень развития индустрии принтеров и расходных материалов (во всяком случае, бюджетного сегмента) не позволяет «просто взять и напечатать» (с).
Рассчитывать на то, что модели всех нужных деталей вы найдете и скачаете в интернете, не стоит. Всякая экзотика (а редкие и неходовые детальки немолодых машин – это чистой воды экзотика) там, как правило, не встречается либо (гораздо реже!) продается за деньги. Поэтому вам в обязательном порядке придется осваивать рисование в программах трехмерного моделирования, а также владение штангенциркулем и микрометром. Важны также общие технические навыки, позволяющие разбираться в свойствах материалов и понимать: что можно сделать из пластиков с ограниченной прочностью, а что нельзя…
Плюс, несмотря на то, что по применению 3D-принтеров в сообществе любителей уже наработан достаточно большой опыт, практику реальной печати вам все равно придется «нащупывать» опытом, проходя по собственным граблям и ошибкам. Устранение огрехов сборки конкретных китайских моделей принтеров, настройки температурных режимов, умение разбираться в особенностях адгезии и усадки конкретных типов нити-филамента (которые могут различаться по качеству от партии к партии даже у одного бренда) и многое другое. 3D-принтер это не «нажми на кнопку – получишь результат!» (с), а большое и увлекательное хобби, и чтобы он помог вам в том числе и в гаражных делах, придется потратить немало времени на его освоение.
Источник
Какие запчасти для авто можно сделать на 3D-принтере
Автомобиль – это всегда затратно. Особенно когда речь заходит о ремонте или поиске запчастей. Если машина новая, нужная деталь легко найдется на авторазборке или в интернет-магазине. Но что делать, если автомобиль достаточно старый и запчастей на него почти не осталось? Либо деталь идет в комплекте с другими механизмами в составе узла и стоит бешеных денег? Во всех этих случаях стоит обратить свое внимание на технологию 3D-печати.
Как используется 3Д-печать автозапчастей?
Вообще, область 3D-печати для автомобиля ограничена только эксплуатационными характеристиками детали, а также фантазией автовладельца. Более подробные примеры печати смотрите ниже в статье.
Интересно! Передняя фара для BMW X5 обойдется автовладельцу в 22 000–23 000 рублей. Если в ней сломаются пластиковые заглушки, то придется покупать оптику в сборе, либо напечатать элемент на 3D-принтере. Такой ремонт обойдется в среднем в 30–40 раз дешевле, чем покупка новой фары.
Какие технологии 3D-печати для этого подойдут?
Разные принтеры предназначены для решения тех или иных задач. Рассмотрим на конкретных примерах:
Естественно, на выбор конечной технологии влияют финансовые возможности человека или СТО. А также уровень навыка печати на том или ином принтере. Однако в большинстве случаев для печати деталей хватит простого FDM-принтера.
Информация! В 2020 году среди самых крупных FDM-устройств можно выделить CreatBot D600. Его рабочая камера имеет габариты 600 мм по каждой из осей. Правда, стоит такой принтер, как новая бюджетная легковушка. Его цена переваливает за отметку 780 000 рублей.
Материалы для 3D-печати запчастей
Стоит сразу же сделать оговорку: технология печати запчастей для автомобиля выгодна в том случае, если используются относительно недорогие и прочные материалы. Если вы собираетесь делать запчасть из дорого пластика или полимера, лучше просто купить оригинальную деталь в магазине.
Важно! Юридический вопрос использования деталей, напечатанных на 3D-принтере, до сих пор не решен. В частности, лучше не использовать оригинальные эскизы трехмерных моделей, на которых есть фирменный знак или логотип бренда. Например: Toyota, BMW, Ford и прочие. Так вы не нарушите права компаний на интеллектуальную собственность. Также могут появиться вопросы у ГИБДД, если вы установите себе на машину нестандартизированное антикрыло либо другой обвес.
Рассмотрим материалы в зависимости от типа используемого принтера:
Для печати деталей, которые будут установлены в подкапотное пространство, лучше использовать Nylon. Он держит высокую температуру и обладает хорошей прочностью. Для внешнего тюнинга, а также части внутренней отделки можно смело брать ABS или PLA. Если нужно сделать эмблему, ровную ручку или другую аккуратную деталь, стоит обратить внимание на фотополимеры.
Выбор конкретного пластика, нейлона или смолы будет зависеть от используемого принтера. Какие-то модели работают только на оригинальных расходных материалах, другие способны «переварить» расходники от любого производителя. Ниже мы опишем пару кейсов с примерами работ, где будет указан тип материала.
Факт! Немецкий производитель больших промышленных 3D-принтеров сделал электробайк, где 80 % компонентов были изготовлены методом печати FFF. Для этих целей задействовали много материалов, включая фирменный пластик BigRep PLA.
Примеры печати автозапчастей на 3D-принтере
Здесь собраны примеры работ, которые можно разделить на три большие категории:
Внешние детали: кузовные запчасти, компоненты дисков, обвесы.
Детали интерьера: заглушки, ручки, накладки и проч.
Конечно, это не все способы применения. Практически любую запчасть, которая сделана из пластика или подобного материала, можно воплотить на 3D-принтере. Главное, нарисовать точный трехмерный CAD-проект. Его можно найти в интернете как готовый файл либо воспользоваться 3D-сканером и снять «виртуальный слепок» вручную.
Информация! Для создания элементов внешнего обвеса стоит сделать полную трехмерную модель кузова специальным сканером. Так вы точно учтете все дефекты по дверям, бамперам, крыльям и прочим деталям. Полученный обвес встанет точно, без зазоров. Его не нужно будет перепечатывать или «дорабатывать напильником».
Бампер на 3D-принтере
Перейдем к непосредственному рассмотрению кейсов пользователей. Начнем с объемного проекта – печати части бампера для автомобиля VW Touareg. Это довольно большая запчасть. Ее не получится сделать в один проход. Поэтому приходится печать кусочками, после чего склеивать полученные запчасти воедино.
Выгода! Бампер на VW Touareg в хорошем состоянии обойдется автомобилисту в 8 500–15 000 рублей. Цена зависит от состояния запчасти. Методом 3D-печати данную деталь можно сделать за 20–30 % от данной стоимости.
В этом проекте использовали PLA, так как обычный ABS не дал нужного результата. Для изготовления модели бампера задействовали программу Netfabb. Так удалось достичь минимума поддержек. Это спасло от последующей массовой резки. Сама печать велась с OctoPront на принтере Ultimaker 2 Extended+.
На фотографиях видно, что в процессе задействован белый и цветной пластик. Компоненты склеивались между собой дихлорметаном (ДХМ). Он лучше держит две детали между собой и не так токсичен, как дихлорэтан. Но работать все равно лучше в респираторе. Швы заделаны тем же PLA-прутком с помощью цифрового паяльника. Но сам печатник отметил, что лучше использовать 3D-ручку.
Пользователь указал, что печатал форму для изготовления заготовки под бампер. То есть это была болванка. Но по факту данную деталь можно было бы использовать и в качестве основной. Если ее качественно загрунтовать и покрасить, то различия сведутся к минимуму.
Фара на 3D-принтере
Второй кейс – изготовление заготовки под переднюю оптику для реплики автомобиля Audi R8. Данная болванка была сделана специально для отливки конечного изделия из жидкого пластика. За основу была взята 3D-модель, которую пользователь вытащил из CAD-файла кузова R8.
Для изготовления болванки взяли 3D-принтер Prusa i3 с рабочей поверхностью 200 на 200 мм. Трехмерную деталь предварительно конвертировали в формат STL для удобства печати. Программа для разбивки проекта по частям – Netfabb Basic.
Сам пользователь отметил, что можно было использовать другие приложения с возможностью выставления стыковочных фасок. Но именно в этом проекте болванку распечатывали по частям «как есть». После чего склеивали суперклеем. Для работы был взят синий PLA.
Результат работ впечатляет. Многие автомобилисты в комментариях отметили, что саму болванку можно было использовать как пластиковую основу под установку галогеновых лампочек или иной оптики. Впрочем, такие изделия тоже можно увидеть на просторах интернета.
Информация! Отдельные 3D-элементы или полноценные узлы в сборке можно посмотреть на сайтах: Pinshape, Turbosquid, Thingiverse, Free3d.
Трехмерная печать уже нашла свое применение в изготовлении деталей и запасных частей для автомобилей. Ее используют тюнинговые ателье, профильные СТО или частные мастера. На принтере можно сделать практически любую деталь-аналог, которую можно использовать как пластиковую запчасть. Ограничения в основном касаются только температурного режима использования. Для внешних обвесов и крупных деталей «под покрас» подходят FDM/FFF-принтеры. Для изготовления более точных и аккуратных элементов, лучше взять DLP/SLA/SLS-аппарат.
Источник
3Д сканирование для тюнинга автомобилей
Современные 3Д-технологии активно используются в автомобильной промышленности. Особенно часто применяют 3Д-сканирование на стадии проектирования автомобилей и его деталей. Однако не только инженеры-разработчики и автодизайнеры могут воспользоваться помощью 3Д-сканера, но и все, кто занят в сфере автомобильного ремонта и автотюнинга. При этом решаться могут задачи самого разного уровня сложности. А 3Д-технологии позволяют добиться максимальной точности, что, в конечном счёте, играет ключевую роль.
3Д сканирование для тюнинга автомобилей и частей автомобиля
Автотюнинг — это творческий процесс, отнимающий значительное время и требующий больших вложений. Если при проектировании были совершены ошибки, то в итоге может получиться не далеко не тот результат, которого ожидали. Малейшая неточность серьёзно скажется не только на внешнем виде, но и на задаче, которую пытались решить. В частности, если выполняется тюнинг кузова, то погрешности могут сказаться на аэродинамике. Поэтому прибегают к сложным измерениям и вычислениям. Но всего этого можно избежать, если точно отсканировать кузов.
Использование 3Д-сканеров в тюнинге имеет следующие преимущества:
После 3Д-сканирования создаётся объёмная CAD-модель, с которой осуществляются дальнейшие манипуляции. В итоге клиенту можно показать, как будет выглядеть автомобиль после тюнинга и даже провести презентацию.
При помощи 3Д-сканера можно моделировать индивидуальные анатомические сидения, приборные панели, менять геометрию крыльев, зеркал, спойлеров и т.д. Имея в наличии помимо 3Д-сканера ещё и 3Д-принтер можно часть деталей, необходимых для тюнинга отпечатать.
Но тюнинг касается не только экстерьера и интерьера автомобиля. Апгрейд может касаться и деталей выхлопной системы, двигателя и т.д. Часть деталей может заменяться на изготовленные вручную или напечатанные на 3Д-принтере. Именно так осуществляется разработка новых деталей автомобилей.
3Д-сканирование в ремонте автомобилей
Ремонт автомобилей дело, казалось бы, не такое сложное. Повсюду есть автосервисы, которые за умеренную плату предоставляют подобные услуги. Также можно воспользоваться помощью частных мастеров. Однако это всё не представляется сложным, если вышедшая из строя или износившаяся деталь автомобиля имеется в свободной продаже и её легко можно приобрести. Когда же имеешь дело с машиной заграничного производства, представительства которой отсутствуют на территории нашей страны. Или, ещё лучше, машина и её детали давно сняты с производства, приходится решать задачку посложнее.
На выручку приходит 3Д-сканер. Старая деталь просто сканируется, устраняются дефекты и её можно напечатать на 3Д-принтере или согласно CAD-модели заказать её изготовление и специальном станке с ЧПУ. В данном случае будут исключены любые неточности и погрешности, так как сканер работает с максимальной детализацией.
Варианты оборудования
Для 3Д-сканирования в автотюнинге и авторемонте можно использовать разные модели 3Д-сканеров. Однако наиболее популярными являются следующие:
Подбор оборудования необходимо осуществлять с особым тщанием, ведь в данной отрасли часто приходится иметь дело со сканированием больших площадей и сложной геометрией. Поэтому желательно проконсультироваться в данном вопросе со специалистом.
Источник
