Nový Ford GT: 3D tisk pomohl při jeho vývoji. Umožňuje i jeho tisk v domácích podmínkách!

Díky 3D tisku dokázal Ford výrazně zkrátit čas vývoje. Designéři a konstruktéři mohou rychle vyzkoušet a vycizelovat různé varianty jednotlivých dílů automobilu. Zatímco tradiční metody výroby prototypů vyžadují speciální nástroje a jsou velmi časově náročné, na 3D tiskárně může Ford vyrobit novou součástku za několik hodin. Náklady se pohybují od 1 000 eur (v přepočtu asi 27 tisíc Kč) výš. Vývojářům se tak otevírají dveře k experimentování a hledání radikálnějších řešení.

V případě Fordu GT využili návrháři Fordu laserový 3D tisk k výrobě sportovního volantu s integrovanými ovládacími prvky ve stylu F1 nebo tlačítek sloužících k ovládání automatické převodovky. Na 3D tiskárně vznikly rovněž některé nosné části dveří.

Zákazníkům s vlastní 3D tiskárnou nabízí Ford 3D Store možnost vytisknout si doma nový Ford GT nebo další z více než tisíce modelů značky Ford. V nabídce nechybí Focus ST, Fiesta ST nebo F-150 Raptor. Jedná se o první automobilkou licencovaný online obchod s elektronickými šablonami pro 3D tisk.

Dnešní 3D tiskárny jsou stále rychlejší, úspornější a přesnější. Ford je využívá k výrobě prototypů nejrůznějších komponent od dílů motoru až po kola. Celosvětově již vytiskl více než 500 000 součástí, přičemž tou „jubilejní" se stal kryt motoru na nový Ford Mustang.

Prvním krokem ke zhmotnění designového návrhu je skica vzniklá v oddělení Ford Design. Modeláři pak zhotovují hliněné vzory určené k posouzení proporcí a vývoji designu. Napřed se pracuje se zmenšenými modely, později přichází ke slovu i měřítko 1:1. Současně probíhá také digitální tvorba na počítačích (CAD). Některé části vznikají z hlíny, složitější tvary nebo detaily jsou naopak většinou vyvíjeny digitálně. Právě ty se potom také často vyrábějí 3D tiskem. Pomyslnou štafetu pak přebírá oddělení Rapid Prototype sídlící v evropské centrále Fordu v Kolíně nad Rýnem.

Prototypáři používají různé výrobní postupy. Má-li se součástka tisknout, nejdříve je potřeba, aby ji CAD software „nakrájel" na vrstvy o tloušťce papíru. Z nich se pak skládá 3D prototyp sloužící jako šablona pro 3D tiskárnu.

Materiál je volen podle požadavků na robustnost výsledného dílu. Může jít o plast, písek nebo kov. Tiskárna jej pak nanáší vrstvu po vrstvě a laserem pojí do požadovaného tvaru. Po vytištění následuje odstranění přebytečného materiálu a ruční povrchová úprava. Pak je součást připravena k odeslání do designérského studia nebo vývojového pracoviště, které její výrobu zadalo.

Od prototypů k výrobě

3D tisk má v automobilovém vývoji široké uplatnění. Vedle zmíněného Fordu GT pomohl také při vývoji sacího traktu motoru EcoBoost pro závodní verzi tohoto modelu, již příští rok čeká start v Le Mans. Díky 3D tisku mohl Ford vyzkoušet stovky variant detailů nového Mondea Vignale: masky chladiče, emblémů Vignale, exteriérových dekoračních prvků, 19palcových kol nebo koncovek výfuku.

V Americe Ford spolupracuje se společností Carbon3D na vývoji nových pryskyřic pro 3D tisk, které by vyhovovaly nárokům na materiály použitelné při provozních zkouškách automobilů. Klíčová je z tohoto pohledu mimo jiné schopnost odolávat vysokým teplotám a vibracím.

Ve filmovém průmyslu je rozšířená technologie 3D tisku zvaná CLIP, jež k tvrzení pryskyřice používá ultrafialové paprsky. Tento proces je pětadvacetkrát až stokrát rychlejší než konvenční 3D tisk a výsledné součásti se vyznačují vlastnostmi vhodnými pro nasazení v pojízdných prototypech automobilů. Američtí designéři Fordu již touto metodou vyrobili některé menší interiérové součástky Focusu Electric a Transitu Connect.