Ford utilizza la stampa 3D SLA e SLS nel nuovo SUV elettrico Explorer

Ford, una delle più grandi case automobilistiche del mondo, si è posta un obiettivo ambizioso: l’azienda punta ad avere una gamma di veicoli passeggeri completamente elettrici nell’UE entro il 2030. In testa a questa iniziativa c’è il nuovo SUV elettrico Ford Explorer, i cui prototipi sono stati prodotti con le stampanti 3D SLS e SLA di Formlabs.

In particolare, la stampa 3D è stata adottata dal Rapid Technology Center di PD Merkenich, responsabile della progettazione dei modelli di autovetture Ford come Fiesta, Focus e Kuga, soprattutto durante la fase di prototipazione. È qui che l’azienda ha utilizzato la Form 4 e la Form 3L, tra le altre soluzioni Formlabs, per la produzione dell’Explorer, permettendo così di utilizzare diversi processi di stampa e materiali per produrre prototipi di specchietti, maniglie, sportellini e parti del cruscotto.

Le parti stampate in 3D

Il Rapid Technology Center di Ford produce prototipi di dimensioni reali, il che richiede l’uso di diverse macchine. Per questo motivo, il centro dispone di macchine per lo stampaggio a iniezione, strumenti di formatura, vari strumenti sottrattivi e, naturalmente, stampanti 3D. Dal 1994, quando il primo stabilimento Ford fu dotato di una stampante SLA, l’uso della produzione additiva si è rapidamente espanso fino a includere la stampa 3D FDM, SLA, SLS e in metallo. La prima stampante Formlabs utilizzata è stata la Form 2, seguita poi da stampanti desktop, dalla Form 3L di grande formato e infine dalla Form 4 MSLA.

Utilizzo della stampa 3D per il Ford Explorer

Ma in cosa consiste questa partnership tra Ford e Formlabs? Sembra che Ford sia rimasta particolarmente colpita dalla velocità della Form 4. Con questa soluzione, i prototipi potevano essere prodotti e consegnati più rapidamente, consentendo di elaborare un maggior numero di richieste in meno di un giorno. Bruno Alves, Development Engineer AM/IM di Ford Motor Company, ha aggiunto: “La velocità e la versatilità dei materiali della Form 4 ci permettono di creare più prototipi e ausili alla produzione ogni giorno. La stampante ha già cambiato il modo in cui progettiamo e produciamo i pezzi, aiutandoci ad aumentare l’efficienza nello sviluppo dei nostri prodotti”.

Tuttavia, l’azienda ha utilizzato anche altre stampanti 3D. In particolare, la Form 3L per i pezzi più grandi, anche per la carrozzeria esterna del veicolo, e la Fuse 1+ per la velocità e la facilità d’uso, per la realizzazione di una serie di parti meccaniche e assemblaggi. Inoltre, l’azienda ha testato la soluzione di pulizia e lucidatura automatizzata Fuse Blast-SLS Workflow, che semplifica notevolmente il post-processing.

Ogni maniglia della porta ha due componenti in gomma per lo smorzamento e l’isolamento.

La stampa 3D è diventata parte integrante del processo. Ad esempio, i designer hanno intuito che lo sportellino della presa di ricarica poteva essere realizzato solo con Fuse 1 + 300 W. “Per questo sportello di ricarica era importante utilizzare la SLS, perché avevamo bisogno di un pezzo funzionale che ci permettesse di testare i meccanismi. Si tratta di un progetto molto complesso che non siamo in grado di produrre in altro modo. Non possiamo fresare questo pezzo. Non possiamo usare lo stampaggio a iniezione per produrre solo alcuni campioni. Quindi il modo migliore è stampare in un materiale che possiamo testare fisicamente”, conferma Alves.

Inoltre, Ford combina metodi di produzione tradizionali con la stampa 3D per selezionare il processo migliore per ogni applicazione e ottimizzare l’uso dei materiali, i costi, l’efficienza e la velocità. I componenti in gomma per l’assemblaggio della maniglia della portiera sono stati prodotti utilizzando inserti stampati in 3D e stampaggio a iniezione.

Lo sportellino di ricarica è troppo complesso per essere prototipato con altri metodi.

Ford intende continuare a testare nuove tecnologie, processi, nuovi materiali, metodi e macchine. Poiché i concorrenti accelerano costantemente il processo di sviluppo, Ford vede la necessità di produrre più velocemente. La produzione additiva svolge quindi un ruolo cruciale nel tenere il passo con la concorrenza e nel ridurre i tempi di sviluppo prodotto.

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*Tutti i crediti fotografici: Ford/Formlabs