ฟอร์ดคือบริษัทรถยนต์แห่งแรกที่ทดลองใช้เทคโนโลยีนี้กับบริษัท Stratasys และกำลังมองหาวิธีการใช้งานแบบอื่นๆ เพื่อการผลิตรถยนต์ในอนาคต เช่น รถแข่งของ Ford Performance หรือเพื่อชิ้นส่วนรถยนต์ตามสั่ง
ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและต้นทุนที่ลดลงของการพิมพ์ชิ้นส่วนรถยนต์ 3 มิติ เช่น สปอยเลอร์รถยนต์จะส่งผลดีแก่ทั้งฟอร์ดและผู้บริโภค ชิ้นส่วนจากการพิมพ์จะเบากว่าการผลิตแบบดั้งเดิมในโรงงาน และยังจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประหยัดน้ำมันด้วย
เดียร์บอร์น มิชิแกน 17 มีนาคม 2560 – ฟอร์ด มอเตอร์ คัมปะนี กำลังทดลองวิธีการพิมพ์ชิ้นส่วนรถยนต์ขนาดใหญ่แบบ 3 มิติ เช่น สปอยเลอร์ เพื่อเป็นชิ้นต้นแบบ และทดสอบความเป็นไปได้สำหรับการผลิตรถยนต์ในอนาคต โดยฟอร์ดเป็นบริษัทผลิตรถยนต์แห่งแรกที่ร่วมทดลองกับเครื่องพิมพ์ Infinite Build 3D ของบริษัท Stratasys
ด้วยความเป็นไปได้ในการพิมพ์ชิ้นส่วนรถยนต์ในทุกรูปร่างหรือความยาว ระบบพิมพ์ 3 มิติของ Stratasys Infinite Build จะเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่ของการผลิตรถยนต์ โดยจะมอบประสิทธิภาพที่สูงยิ่งขึ้นและต้นทุนที่ลดลงในการผลิตอุปกรณ์ ชิ้นส่วนต้นแบบ หรือส่วนประกอบต่างๆ ในจำนวนน้อย เช่น รถแข่งของ Ford Performance หรือชิ้นส่วนรถยนต์ตามสั่ง
"ด้วยเทคโนโลยีของ Infinite Build เราสามารถพิมพ์อุปกรณ์ขนาดใหญ่ เครื่องมือจับยึดชิ้นงาน (Fixture) และชิ้นส่วนต่างๆ ซึ่งช่วยให้เราสามารถปรับแก้แบบต่างๆ ได้อย่างคล่องตัวยิ่งขึ้น" เอลเลน ลี หัวหน้าเทคนิคฝ่ายการวิจัยการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) กล่าว "เราตื่นเต้นเป็นอย่างมากที่ได้เป็นบริษัทแรกที่ได้ทำงานกับเทคโนโลยีใหม่ของ Stratasys เพื่อช่วยขับเคลื่อนการพัฒนาการพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่สำหรับใช้ในรถยนต์"
ระบบพิมพ์ 3 มิติแบบใหม่นี้จะตั้งอยู่ที่ศูนย์วิจัยและนวัตกรรมของฟอร์ดที่เมืองเดียร์บอร์น
โฉมใหม่ของเทคโนโลยีการผลิต
ในขณะที่การพิมพ์ 3 มิติกลายเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเข้าถึงได้มากขึ้น หลายบริษัทได้นำเทคโนโลยีใหม่นี้ไปใช้ในกระบวนการผลิตต่างๆ ทั้งในแวดวงอวกาศ การศึกษาและยา รายงานของ Global Industry Analysts Inc. ระบุว่าการพิมพ์ 3 มิติแพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากการพัฒนาของตัวเทคโนโลยีในระยะหลัง การใช้งานรูปแบบใหม่และการสนับสนุนจากรัฐบาล บริษัทยังคาดการณ์ว่า ตลาดการพิมพ์ 3 มิติในระดับโลกจะสูงถึง 9.6 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในปีพ.ศ. 2563
ในอนาคต การพิมพ์ 3 มิติจะเป็นประโยชน์มหาศาลแก่การผลิตรถยนต์ ซึ่งรวมถึงความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนน้ำหนักเบาที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง เช่น สปอยเลอร์แบบพิมพ์ 3 มิติ อาจจะมีน้ำหนักเบากว่าสปอยเลอร์ที่หล่อจากเหล็กกว่าครึ่ง
นอกจากนี้ การพิมพ์ 3 มิติยังช่วยลดต้นทุนในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์จำนวนน้อย เช่น ชิ้นส่วนต้นแบบและชิ้นส่วนพิเศษสำหรับรถแข่ง ฟอร์ดอาจสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตอุปกรณ์และเครื่องมือจับยึดชิ้นงานขนาดใหญ่ รวมถึงส่วนประกอบที่ลูกค้าสั่งทำพิเศษอีกด้วย
การทำงานของการพิมพ์ 3 มิติ
ข้อกำหนดของชิ้นส่วนที่จะผลิตจะถูกถ่ายโอนจากโปรแกรมออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์ ซึ่งจะวิเคราะห์แบบ หลังจากนั้นเครื่องมือจะเริ่มทำงานโดยการพิมพ์เลเยอร์ของวัตถุดิบ ซึ่งคือพลาสติก ซ้อนกันไปทีละชั้นจนสำเร็จเป็นชิ้นงาน 3 มิติที่สมบูรณ์
เมื่อระบบตรวจพบข้อผิดพลาดว่ากล่องวัตถุดิบหรืออุปกรณ์อื่นๆ หมด แขนยนต์จะเปลี่ยนกล่องใหม่ให้โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้เครื่องพิมพ์สามารถทำงานติดต่อกันหลายชั่วโมงหรือหลายวันโดยไม่ต้องมีคนควบคุม
ประโยชน์ของการพิมพ์ 3 มิติ
ถึงแม้การพิมพ์ 3 มิติจะยังไม่รวดเร็วพอสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ แต่ยังถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนจำนวนน้อย เช่น ชิ้นส่วนต้นแบบและชิ้นส่วนพิเศษสำหรับรถแข่ง นอกจากนี้ หากสามารถลดข้อจำกัดของกระบวนการผลิตจำนวนมากได้ ชิ้นส่วนต่างๆ จะได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นอีกด้วย
ในกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม วิศวกรจะสร้างโมเดลของชิ้นส่วนที่ต้องการจากคอมพิวเตอร์และต้องรอการผลิตอุปกรณ์ต้นแบบเป็นเวลาหลายเดือน ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิตินี้ ฟอร์ดสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนบางชิ้นได้ในระยะเวลาเพียงไม่กี่วันด้วยต้นทุนที่ลดลงอย่างมหาศาล ตัวอย่างเช่น ตัวต้นแบบของท่อร่วมไอดีแบบใหม่สามารถผลิตเสร็จภายใน 2-3 วัน แทนที่จะใช้เวลาหลายเดือน และใช้ต้นทุนน้อยลงอย่างมาก