Công nghệ in 3D kim loại sẽ giúp Volkswagen chuyển mình

Công nghệ in 3D kim loại đang phát triển không ngừng để có thể đẩy nhanh tốc độ sản xuất nhưng vẫn có thể đảm bảo chi phí sản xuất phù hợp. Đây là một cơ sở quan trọng cho việc ứng dụng công nghệ in 3D kim loại trong dây chuyền sản xuất thay vì chỉ là một công cụ tạo mẫu hiệu quả. Và Volkswagen (VW) kế hoạch sử dụng công nghệ metal binder jetting để in 3D kim loại cho 100.000 bộ phận ô tô của hãng tại nhà máy chính mỗi năm ở Wolfsburg từ năm 2025.

1. Volkswagen, nhà sản xuất tiên phong trong sản xuất ô tô với công nghệ in 3D kim loại

Sau khi tuyên bố trở thành đối tác của HP khi sử dụng công nghệ in 3D kim loại (metal binder jetting), Volkswagen cũng đã tiết lộ rằng, họ đang sử dụng công nghệ này để sản xuất các bộ phận hoàn chỉnh tại nhà máy chính ở Wolfsburg, Đức. Theo những gì nhà sản xuất xe hơi lớn nhất thế giới (dựa trên doanh thu) công bố, họ là nhà sản xuất ô tô duy nhất sử dụng công nghệ này trong dây chuyền sản xuất.

Công nghệ Metal Jet của HP

Vào năm 2018, HP đã tạo ra một cú sốc với các tin tức về công nghệ in 3D kim loại Metal Jet của họ. Bên cạnh một công nghệ mới gia nhập là in 3D kim loại để bàn, in kim loại bằng công nghệ metal binder jetting đã ngay lập tức gây được sự chú ý với khả năng in 3D các bộ phận kim loại với chi phí thấp hơn công nghệ thiêu kết bột kim loại, công nghệ này đã thống trị thị trường trong một thời gian dài.

Thông qua việc sản xuất các mẫu thô và sau đó thiêu kết chúng trong lò nung, Metal Jet đã tận dụng các nền tảng và các kỹ thuật hiện có của ngành đúc kim loại, nhờ vậy sẽ giúp cho tốc độ phát triển của ngành sản xuất ô tô phát triển với tốc độ nhanh chóng.

Những đối tác của Metal Jet ở các lĩnh vực khác

Metal Jet không hướng sự tăng trưởng đột biến mà hướng đến những nhà sản xuất với khả năng sử dụng ổn định và sự phát triển vũng chắc. Điển hình như một công ty con của Puma là Cobra Golf, năm 2020 họ đã sử dụng Metal Jet để in 3D các sản phẩm gậy đánh bóng của mình. Các phương tiện cơ giới có thể lội nước của quân đội Hoa Kỳ cũng đang sử dụng Metal Jet để sản xuất các bộ phận thay thế. Tương tự công ty đa quốc gia GKN cũng đang sử dụng công nghệ này tại cơ sở cung cấp dịch vụ in 3D của họ.

2. Volkswagen đã nâng cao hiệu suất hoạt động của công nghệ metal binder jetting như thế nào?

Volkswagen đã đầu tư một khoảng tiền cỡ vài chục triệu euro hơn 5 năm qua trong lĩnh vực in 3D. Họ có 13 hệ thống phục vụ cho in 3D kim loại và nhựa tại nhà máy ở Wolfsburg. Trong việc sản xuất các bộ phận bằng nhựa, họ dùng công nghệ in 3D để sản xuất các mẫu thử nghiệm cho bảng điều khiển trung tâm, tấm ốp cửa ô tô, tấm cản và bảng điều khiển thiết bị. Còn sản xuất các bộ phận kim loại, họ in 3D các mẫu thử nghiệm dùng cho hệ thống tản nhiệt, ống nạp, giá đỡ và các miếng đỡ. Tổng cộng, công ty đã tuyên bố rằng họ đã sản xuất hơn một triệu linh kiện.

Sự kết hợp giữa Volkswagen, HP và Siemens

Để xây dựng khả năng in 3D bằng công nghệ binder jetting với số lượng lớn, nhà sản xuất ô tô đang cộng tác cùng với Siemens và mở rộng nó ra hơn thế nữa khi cộng tác cùng HP. Siemens đang cung cấp cho VW một phần mềm đặc biệt phục vụ cho công nghệ bồi đắp, làm việc cùng công ty để tối ưu hóa vị trí của các bộ phận trong buồng in, nhờ vậy có thể giúp in được gấp đôi số lượng mẫu in 3D trong chỉ 1 lần in duy nhất.

“Chúng tôi vô cùng tự hào khi hỗ trợ Volkswagen với những giải pháp in 3D sáng tạo của chúng tôi. Giải pháp tự động hóa và phần mềm của chúng tôi đang dẫn dầu trong ngành công nghiệp sản xuất ứng dụng. Với việc sử dụng công nghệ này, Volkswagen sẽ có đủ khả năng để phát triển và sản xuất các bộ phận một cách nhanh hơn, linh hoạt hơn và sử dụng ít tài nguyên hơn,” Cefrik Neike, thành viên hội đồng quản trị của Siemens AG và là CEO của Digital Industries.

Một sự kết hợp để đưa công nghệ in 3D đến gần hơn với khách hàng

Với việc ba công ty cùng nhau tạo nên một “đội ngũ chuyên gia liên kết” tại trung tâm công nghệ in 3D đã được mở cửa tại Wolfburg năm 2018, họ sẽ thúc đẩy việc sản xuất các bộ phận ô tô hoàn toàn bằng công nghệ in 3D.

Điều này không chỉ đơn giản tập trung vào công nghệ in 3D,mà còn nghiên cứu và phát triển dựa trên trải nghiệm của khách hàng. Để xác định những bộ phận nào có thể được in 3D một cách nhanh chóng và phù hợp với thị hiếu của họ.

3. Hiện thực hóa tham vọng sản xuất hiệu ô tô nhanh chóng và hiệu quả bằng công nghệ metal binder jetting

Động thái mạnh mẽ đầu tiên của Volkswagen

Với những hiệu quả và giá trị mà công nghệ Metal Jet của HP mang lại. Volkswagen đã đặt ra mục tiêu sử dụng công nghệ metal binder jetting để sản xuất 100.000 bộ phận ô tô hằng năm vào năm 2025.

Sản phẩm đầu tiên được sản xuất bằng công nghệ in 3D dùng cho trụ A trong chiếc xe mui trần T-Roc sắp được ra mắt. Sản phẩm này đang được chứng nhận tại cơ sở của công ty ở Osnabruck. Volkswagen nói rằng các bộ phận này có khối lượng nhẹ hơn 50% so với các bộ phận được sản xuất theo cách truyền thống.

Công ty đã hoàn thành các kiểm tra mô phỏng va chạm trên những xe có chứa các bộ phận được in 3D, mặc dù họ không tuyên bố hay chỉ rõ rằng những chiếc xe được kiểm tra có chứa trụ A được in 3D hay không.

Một bước ngoặc cho ngành sản xuất ô tô khi sử dụng công nghệ metal binder jetting

Nếu tất cả được thực hiện theo kế hoạch đã đề ra, điều này sẽ là bước ngoặc cho ngành in 3D và sản xuất ô tô. Các nhà sản xuất ô tô từ trước đến nay thường chỉ sử dụng các bộ phận in 3D hoàn chỉnh trong các dòng xe hạng sang, xe thể thao hoặc xe dùng để tham gia thi đấu, nhưng chưa được áp dụng trong các dòng xe phổ thông.

Sau này các chiếc xe có thể được sản xuất hàng loạt với các bộ phận được in 3D hoàn toàn, nghĩa là một người trung lưu hoàn toàn có thể sở hữu một chiếc xe sử dụng các bộ phận được in 3D. Cũng như mọi thứ Airbus đang thực hiện cho A350 là tăng cường đáng kể vai trò và sự hiện diện của công nghệ gia công bồi đắp (AM hay in 3D) trong ngành hàng không, VW sẽ làm điều tương tự cho ngành công nghiệp ô tô.

Việc in 3D trong ngành sản xuất ô tô được dự đoán sẽ mang lại một thị trường 9 tỷ đô vào năm 2029, theo như nhận định của SmartTech Analysis. Và Volkswagen đang nắm cơ hội để trở thành kẻ thống trị trong thị trường này.

4. Công nghệ in 3D kim loại giúp Volkswagen lấy lại vị thế của mình

Việc sử dụng công nghệ in 3D trong sản xuất xe ô tô sẽ giúp Volkswagen đưa thương hiệu của họ trở lại sau một thời gian bị lu mờ.  Khi mới vài năm trước đây, VW là thương hiệu dính liếu nghiêm trọng đến vụ bê bối gian lận phát thải khí trên xe của họ (liên quan đến cả Volvo, Renault, Jeep, Hyundai, Citroen và Fiat).

Nếu Volkswagen có thể triển khai được công nghệ in 3D lên toàn bộ các nhà máy sản xuất của họ, nó hoàn toàn có thể giúp giảm trọng lượng của thiết bị. Do đó cắt giảm việc phát thải khí thải trên xe ô tô và mở rộng phạm vi sử dụng cho các thiết bị xe điện.

Điều này có thể không đủ để cứu cả hành tinh ngay lập tức, nhưng nó có thể giúp cắt giảm khí thải và cứu Volkswagen.

Nguồn: 3DPrint.com