Hogyan pótolják a gyártók a veterán autók nem kapható alkatrészeit?

A 3D nyomtatás szerepe a veterán autók pótalkatrész-gyártásában az elmúlt néhány évben jelentősen megnőtt. Az additív technológiák fejlődése – elsősorban az ipari alapanyagok megjelenése és a berendezések beállási költségének csökkenése – korábban elérhetetlen lehetőségeket nyitott meg egyre több iparág számára. Felmérések szerint a globális veteránautó-piac mérete 2024-ben elérheti a 43,4 milliárd amerikai dollárt, és a piac folyamatosan növekszik. Ezzel párhuzamosan a gyártók is felismerték, hogy a kifutott típusok csekély keresletű alkatrészeit gazdaságosan nem lehet hagyományos gyártástechnológiával biztosítani – erre kínál megoldást a 3D nyomtatás, közvetlen és közvetett módon egyaránt. Ez a cikk összefoglalja, milyen módszerekkel és milyen típusok esetében alkalmazzák ma a vezető gyártók az additív technológiát.

Az additiv technológia előnyei a gyártásban

Az additív technológiák alkalmazása három területen hoz kézzelfogható eredményt: az alkatrész-prototípusok iterációs folyamatának felgyorsításában, a gyártási folyamathoz szükséges szerszámok elkészítésében, valamint a házon belüli, kis szériás pótalkatrész-gyártásban. Ezeken túlmenően olyan komplex geometriák is megvalósíthatók, amelyek hagyományos eljárással nem, vagy csak aránytalanul magas költséggel lennének előállíthatók. Ezt az előnyt ismerik fel azok az iparágak, amelyekben a tömegcsökkentés kulcskérdés: az űripar, a repülőgépgyártás és a versenysport.

Szemléletes példa a Boeing esete: 2017-ben kaptak először FAA-engedélyt egy olyan titán alkatrész beszerelésére kereskedelmi repülőgépbe, amelyet teljes egészében 3D nyomtatással állítottak elő. A generatív tervezési eszközök alkalmazásával az alkatrész tömegét sikerült jelentősen csökkenteni, a szilárdsági jellemzők romlása nélkül. A gyár becslései szerint az egy repülőgépre vetített megtakarítás 2–3 millió USD, ami egy megközelítőleg 265 millió USD előállítási költségű gépnél számottevő. A tömegcsökkentés a fogyasztásra is pozitív hatással van, ami a károsanyag-kibocsátás mértékét is csökkenti

A vetérán autó piac alkatrészellátási kihívása

Egy gépjárműtípus sorozatgyártásának befejezése után a hatályos szabályozás szerint a gyártó legalább 10 évig köteles alkatrészeket biztosítani. Ezt az időszakot követően az alkatrészellátás minőségét és elérhetőségét kizárólag a piaci igények határozzák meg.

Bizonyos típusok és alkatrészek esetében a kereslet olyan alacsony, hogy azok gyártása nem jövedelmező – sem az eredeti gyártónak, sem harmadik félnek. Ez kisebb-nagyobb mértékű alkatrészhiányt eredményez, amely komoly akadályt jelent mind a restaurálás, mind a napi üzemeltetés szempontjából.⁵ Erre a problémára kínál megoldást a 3D nyomtatás két formában: az indirekt eljárás során az alkatrész előállításához szükséges szerszámot vagy eszközt nyomtatják, míg a direkt eljárásnál maga az alkatrész kerül ki a 3D nyomtatóból.⁶

Porsche 959 – SLM fémnyomtatás a klasszikus sportautókhoz

A Porsche a 959-es típushoz – az 1986 és 1988 között gyártott, legendás sportautóhoz – már elérhetővé tette 3D nyomtatással előállított alkatrészeit. A kínálatban megtalálható többek közt a kuplung kinyomóvilla, amelyet szelektív lézeres olvasztással (SLM) fémből nyomtattak.

A gyártó leírása szerint az alkatrész mind szilárdsági, mind felületi minőségi jellemzői jobbak az eredetinél.⁷ Ez rámutat arra, hogy az additív technológia nem kizárólag kompromisszumos megoldás: megfelelő paraméterezéssel és anyagválasztással az eredeti alkatrész minőségét felül is múlhatja.

Az SLM eljárás – amelynek során a fémport lézersugár olvaszt össze – különösen alkalmas kis darabszámban szükséges, bonyolult geometriájú fém alkatrészek előállítására, ahol a szerszámkészítés költsége nem indokolt.

Mercedes-Benz 300SL – alumínium és PA12 Nylon pótalkatrészek

A Mercedes-Benz az egyik leghíresebb típusához, a 300SL-hez („sirályszárnyú” Mercedes) szintén additív technológiával alkotott újra alkatrészeket. Két különböző megközelítést alkalmaztak:

Az első az eredeti belső visszapillantó tükör, amelyet az eredetivel megegyező alumíniumötvözetből nyomtattak, majd krómozással kezeltek. Az alkatrész geometriáján is változtattak: a hosszát optimalizálták a jobb hátsó kilátás érdekében, ami a biztonságos közlekedést segíti elő.

A második a gyújtógyertya-tartó, amelyet poliamid 12 (PA12) alapú műanyagból nyomtattak. Ez az alkatrész a szerelési folyamatot könnyíti meg, és jól szemlélteti, hogy az additív technológia nem kizárólag fém alkatrészek esetén alkalmazható.

Piaci trendek és kilátások

A bemutatott példák alapján megállapítható, hogy az additív technológiák már megvetették a lábukat a pótalkatrész-gyártás területén. Jelenleg jellemzően ritka, értékes típusokhoz érhetőek el ilyen gyártású alkatrészek, ahol a vevők magasabb egységárat is hajlandók megfizetni.

Az additív technológiák rohamos fejlődése, a nyomtatási alapanyagok körének bővülése és a berendezések egyre kedvezőbb ára azonban azzal a lehetőséggel kecsegtet, hogy középtávon az olcsóbb, szélesebb körű típusokhoz is megjelennek majd ilyen alkatrészek. Az SLS (szelektív lézer szinterezés) technológia – amely PA12 Nylon por feldolgozásán alapul – különösen alkalmasnak mutatkozik erre a célra: jól ismételhető, sorozatgyártásra alkalmas, és komplex geometriák is megvalósíthatók vele.

Összességében az additív technológia a veteránautó-piacon nem csupán egy szűk piaci megoldás (niche): strukturális elmozdulást jelent a hagyományos pótalkatrész-ellátási lánctól az igényvezérelt, digitálisan vezérelt gyártás irányába.

Ha nem kapható alkatrész előállítása a cél – legyen szó 3D szkennelésről, tervezésről vagy SLS nyomtatásról – kérj ajánlatot az Aditeq autóipari szolgáltatásaira

Forrás:
-H.Bálint, "Additív technológiák alkalmazása veteránautó alkatrészek gyártása során", Diplomamunka, Széchenyi István Egyetem, Győr, 2023

-„Projected size of the global classic car market between 2020 and 2024", Statista — https://www.statista.com/statistics/1139775/global-classic-car-market-size/
-Dalpadulo, E., Petruccioli, A., Gherardini, F., Leali, F., „A Review of Automotive Spare-Part Reconstruction Based on Additive Manufacturing", J. Manuf. Mater. Process., 6(6), 133, 2022. doi: 10.3390/jmmp6060133
-„Porsche Classic Parts Explorer", Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG — http://content.us.porsche.com/prod/pag/classic/ClassicExplorer.nsf/ClassicPartsExplorer
-„Boeing: Additive Manufacturing Adding Enough?", Harvard Technology and Operations Management — https://d3.harvard.edu/platform-rctom/submission/boeing-additive-manufacturing-adding-enough/
-„Mercedes-Benz Media", Mercedes-Benz AG — https://media.mercedes-benz.com/