Velocidade, personalização, economia… A lista de benefícios da impressão 3D na fabricação de veículos elétricos (EV) é longa.
A IEA estima que mais de 26 milhões de carros elétricos circularam em 2022, um aumento de 60% em relação ao ano anterior. Embora esse número ainda seja uma gota no oceano em termos do mercado automotivo geral, a diferença está diminuindo mais rápido do que nunca.
E EV não se refere apenas a carros. Scooters elétricos, carrinhos, bondes, veículos aéreos não tripulados, veículos subaquáticos não tripulados, drones, helicópteros EVTOL e embarcações pessoais podem ser classificados como veículos elétricos.
À medida que o mundo avança em direção a um futuro renovável, as montadoras estão constantemente procurando maneiras de simplificar seus processos.
A manufatura aditiva se encaixa perfeitamente no projeto e já está sendo usada para tudo, desde a prototipagem até a impressão de veículos inteiros.
Prototipagem rápida de veículos elétricos
Com o aumento da procura por veículos eléctricos, os prazos de desenvolvimento de produtos dos fabricantes estão a tornar-se cada vez mais agressivos.
A impressão 3D permite a prototipagem acelerada. Os arquivos de projeto podem ser facilmente ajustados para fazer iterações digitalmente e depois impressos instantaneamente para testar uma versão física da peça.
Isso elimina os longos tempos de espera e os altos custos associados aos métodos tradicionais, em que cada projeto de protótipo individual precisaria ser terceirizado e executado por processos como moldagem, fundição ou usinagem.
Consequentemente, o tempo de colocação no mercado é significativamente reduzido – vital numa indústria onde novas ideias surgem todos os dias.
Uma vez encontrado um protótipo vencedor, muitas vezes é possível iniciar a produção simplesmente ampliando a mesma operação de impressão 3D.
Fabricação de peças de uso final
Uma grande vantagem para a manufatura aditiva no clima atual de EV é a capacidade de imprimir peças sob demanda e em volumes baixos. Embora os métodos tradicionais por unidade sejam provavelmente mais baratos, os altos MOQs os impedem de serem econômicos.
Além disso, a impressão 3D permite que os engenheiros fabriquem geometrias orgânicas complexas com uso mínimo de material e consolidem várias peças em uma impressão limpa, eliminando a necessidade de montagem. Você também diminui o risco de problemas na cadeia de suprimentos, pois as peças podem ser impressas em qualquer lugar.
Mas tudo isso significa sacrificar a qualidade? Não, na verdade, muito pelo contrário. A impressão 3D permite até soluções personalizadas para alguns dos problemas específicos apresentados pela fabricação de veículos elétricos.
Por exemplo, como menos material é necessário em muitos componentes, os veículos podem ser mais leves. Isso aumenta a vida útil da bateria e aumenta o alcance. Peças menores oferecem mais espaço para passageiros, acessórios ou uma bateria maior também.
O resfriamento é outra consideração importante para EVs. A manufatura aditiva fornece acesso a um conjunto cada vez maior de materiais, muitos dos quais com propriedades térmicas favoráveis.
A fibra de carbono e o alumínio são escolhas populares por sua força impressionante, enquanto o óxido de cobalto e lítio pode ser usado para criar eletrodos de bateria.
Outras peças EV de uso final atualmente fabricadas com impressão 3D incluem trocadores de calor, baterias de estado sólido, suportes, conectores, carcaças de unidade, cinemática HVAC, molduras de iluminação e componentes estéticos, como porta-copos.
Embora você ainda não os veja nas estradas, algumas empresas já estão experimentando veículos totalmente impressos em 3D.
Outra maneira pela qual as montadoras estão simplificando seus esforços de fabricação de veículos elétricos é construindo microfábricas. Estas fábricas especializadas são altamente automatizadas, menos dispendiosas e criadas com o único propósito de produzir pequenos volumes de peças para veículos elétricos. Esta rota permite dar aos clientes maior liberdade para personalizar o seu veículo, que parece ser a direção que o EV está tomando.
Ferramentas de produção
A impressão 3D não precisa consumir todo o processo de fabricação, ela pode funcionar em conjunto com as técnicas tradicionais.
A Volkswagen Autoeuropa, fabricante dos renomados modelos Scirocco e Sharan, agora imprime em 3D quase todas as suas ferramentas de fábrica. Por que? É uma maneira muito mais econômica de produzir ferramentas personalizadas, gabaritos, dispositivos de fixação e outros auxiliares de fabricação, sem depender de fornecedores externos. Segundo o UltiMaker, “a transição para a impressão 3D economizou para a Volkswagen Autoeuropa 91% nos custos de desenvolvimento de ferramentas e reduziu o tempo de desenvolvimento em 95%”.
Crucialmente, é simples (e muito rápido) refinar modelos 3D e criar variações desses auxiliares de fabricação sempre que necessário. Novamente, isso é ideal para testar novos designs ou materiais e oferece opções de personalização potencialmente ilimitadas para os consumidores.
Como bônus, a digitalização 3D pode ser introduzida para inspeção de qualidade ultraeficiente. As montadoras podem coletar rapidamente medições precisas até mesmo das geometrias mais complexas, garantindo que as ferramentas sempre cumpram as especificações de controle de qualidade.
Se algo não estiver em boas condições, é facilmente consertado ou substituído por manufatura aditiva. Ao longo do tempo, há enormes economias a serem obtidas, tanto diretas quanto em termos de custo de oportunidade, minimizando o tempo de inatividade.
O futuro da impressão 3D para fabricação de EV
A manufatura aditiva teve dificuldades para ganhar força na produção tradicional de automóveis, onde os processos e as relações com fornecedores já são estabelecidos há muito tempo. Além disso, a tecnologia ainda não está pronta para produção em massa.
No entanto, o EV representa um tipo novo e moderno de máquina que requer uma abordagem moderna de fabricação. Para produção de baixo volume, sob demanda e altamente personalizável, a impressão 3D é uma solução perfeita – ao se tornar uma parte fundamental do processo de fabricação de veículos elétricos tão cedo, o aditivo pode escalar em conjunto e consolidar-se como o padrão da indústria a longo prazo.
Olhando para o futuro, os possíveis casos de uso para impressão 3D são infinitos.
Por exemplo, veículos elétricos são sinônimo de direção autônoma. Como ser um passageiro em seu próprio carro se torna uma prática comum, a liberdade de design de interiores fica em primeiro plano. Com o foco do motorista mudando dentro do veículo, a impressão 3D permite criar um ambiente mais personalizado.
Hoje em dia é difícil falar sobre novas tecnologias sem mencionar a IA. As ferramentas de IA de modelo de texto para 3D permitirão que as montadoras gerem novos conceitos para peças ou auxiliares de fabricação mais rapidamente do que nunca, que poderão ser impressos para teste. Imagine dar aos clientes um portal onde eles possam gerar designs personalizados para peças e imprimi-los sob demanda – isso não seria possível sem a manufatura aditiva.
A IA poderá eventualmente ser integrada em impressoras 3D para ajudá-las a detectar e reagir automaticamente a mudanças no ambiente de trabalho que possam causar variações ou erros.
A impressão 3D oferece aos fabricantes uma solução inovadora, eficiente e adaptável para os desafios únicos colocados pelos veículos elétricos. Com sua capacidade de acelerar a prototipagem, facilitar a produção flexível sob demanda e otimizar os fluxos de trabalho de fábrica existentes, a manufatura aditiva está prestes a se tornar um dos pilares no espaço EV. Para conhecer mais possibilidades acesse o site.
Para continuar por dentro das principais notícias do mundo da impressão 3D acesse o nosso site.
