להדפיס מכונית

בחודש אפריל 2015 נערך במרכז פרס לשלום ביפו כנס EcoMotion, שבמסגרתו הוצגו מגוון חידושים טכנולוגיים מתחום הרכב שאותם מפתחים בישראל. אחד הפיתוחים המעניינים ביותר אשר הוצגו בתערוכה, חלק משיתוף פעולה בינלאומי בין כמה חברות, הוא מכונית ראשונה מסוגה אשר הודפסה באמצעות מדפסת תלת ממד.

חברת Local Motors האמריקאית עוסקת בשנה האחרונה בפרויקט שאפתני במיוחד: פיתוח וייצור המכונית המודפסת הראשונה בעולם. בשנה שעברה הציגה החברה לראשונה את המכונית, המכוּנה STRATI – רכב עירוני דו מושבי בעיצוב ספורטיבי,שבו המרכב כולו הודפס בהדפסת תלת ממד שאליו הורכבו בהמשך מערכת הנעה (חשמלית), גלגלים, שמשות ואלמנטים פונקציונליים נוספים. התוצר הסופי – רכב ה-STRATI כבר הדגים נסיעות של ממש בארצות הברית והחברה שואפת להעביר אותו תהליך רישוי מלא בארצות הברית במטרה להביאו לשוק בתוך כמה חודשים.

בעבר נעשו ניסיונות להדפסת מרכבים שונים עבור מכוניות בהדפסת תלת ממד אך ה-STRATI היא ככל הנראה המכונית הראשונה אשר תגיע לשוק כאשר המרכב כולו, ולמעשה מרבית החלקים שאינם מכנים או אקטיביים (הנעה, גיר, חלונות חשמל, פנסים, צמיגים וכו') הודפסו בטכנולוגיית לתלת ממד. למכונית 42 חלקים בסך הכל כולל המרכב – מספר נמוך בהרבה מכל מכונית סדרתית הנמכרת כיום בעולם.

גוף ה-STRATI הודפס בארצות הברית בתהליך שנמשך 44 שעות בלבד (החברה מעוניינת לקצר פרק זמן זה ל-24 שעות בהמשך – פרק הזמן הממוצע שלוקח לייצר מכונית סדרתית על פס ייצור). היתרון הגדול של הדפסת תלת ממד של מרכב הרכב כולו הוא הגמישות הרבה שהוא מקנה לתהליך ייצור הרכב. בעוד שיצרניות הרכב הגדולות נזקקות להזמנות של 100 אלף כלי רכב ומעלה כדי להקים ולהפעיל פס ייצור עבור כל רכב ספציפי (עניין יקר ומורכב אשר לא מאפשר התאמות אישיות רבות בפנים הרכב), הדפסת תלת ממד תאפשר לחברת Local Motors להדפיס בסדרות ייצור קטנות הרבה יותר, של 1,000 מכוניות (ובעתיד אפילו 100 כלי רכב בלבד). בדרך זו אפשר יהיה לייצר סדרות רבות ושונות של רכבים בהתאמה אישית (במיוחד בכל הקשור לחלל הפנימי של הרכב אשר דורש פחות שינויי רישוי).

החזון של Local Motors שאפתני במיוחד. החברה מאמינה כי בתוך פחות משנתיים היא תוכל לייצר ולמכור כלי רכב בהדפסת תלת ממד שיוכלו לנוע גם בכבישים בין עירוניים (מהירות הנסיעה המרבית של ה-STRATI מוגבלת והרכב מותאם כאמור לנסיעה עירונית בלבד). לא זו בלבד אלא שגם המחיר שמתכננת החברה קרוב מאוד למחירי כלי רכב רגילים בארצות הברית (ה-STRATI צפוי להימכר תמורת פחות מ-20 אלף דולר, ובחברה מקווים להוזיל את העלויות עוד יותר בעתיד).

עבור תערוכת EcoMotion הוחלט בחברת Local Motors עם חברת אוטודסק העולמית (העוסקת בפיתוח פתרונות תוכנה, בין השאר לתחום הדפסת התלת ממד), לשתף פעולה עם חברת הדפסת התלת ממד הישראלית MassivIt3D כדי להציג יכולת שמעולם לא נוסתה בעבר – העברת ייצור שלדת רכב מיבשת ליבשת בלחיצת כפתור וייצור שלדת רכב חדשה בתוך פחות משבוע.

כדי ללמוד יותר על הפרויקט, כמו גם על ההתפתחויות האחרונות בתחום הדפסת התלת ממד ערכנו במסגרת הכנס שיחה עם איתן צרפתי, מנהל בכיר בחברת אוטודסק אשר הייתה שותפה לפרויקט.

איך התחיל פרויקט ה-Strati ושיתוף הפעולה עם Local Motors ו-MassivIt3D?

"חברת אוטודסק וחברת Local Motors משתפות פעולה מזה שנה. Local Motorsהכריזה בשנה שעברה על פרויקט המכונית המודפסת באמצעות פלטפורמת התוכנה SPARK של חברת אוטודסק.לאחרונה, במסגרת כנס EcoMotion, אוטודסק ישראל החלה בשיתוף פעולה עם חברת הסטרט אפ הישראלית MassivIt3Dהמפתחת חומרה שמתמחה בהדפסת רכיבים גדולים במיוחד מהר ובמדויק באופן יוצא דופן.כחלק משיתוף הפעולה לקחה על עצמה חברת MassivIt3Dאת המשימה להשתמש בקובץ התלת ממדי של מכונית ה-STRATI ולהדפיסה תוך שלושה ימים בלבד. כמובן שהמטרה לא הייתה שהרכב יעלה על הכביש או יעמוד בתקנים מחמירים, אלא כהוכחת היתכנות שאפשר להדפיס מכונית בגודל 1:1 כאשר האלמנט היחיד שעובר שינוע הוא קובץ ממוחשב.באמצעות פלטפורמת SPARK הודפסה המכונית עם התמיכות והחיזוקים המתאימים והייתה מוכנה לתערוכה בזמן".

אילו חלקים של הרכב הודפסו במסגרת הפרויקט (ומה לא הודפס)?

"גוף המכונית כולו הודפס בתלת ממד. הגלגלים והפנסים הורכבו לאחר מכן".

בכמה חלקים הודפס הרכב?

"המכונית הודפסה בחמישה חלקים, הישג נדיר לכשעצמו, בהינתן שבגדלים אלו נדרש בדרך כלל ייצור של אלפי חלקים המורכבים לאחר מכן. באמצעות הטכנולוגיה הזו אפשר להדפיס את המכונית בחלק אחד אך המגבלה של חברת MassivIt3Dהייתה טכנית בלבד, המדפסת שהחברה פיתחה אינה מותאמת לגדלים של מכונית אלא לאלמנטים קטנים יותר".

Local Motors מתכננת למכור את כלי הרכב המודפסים בשוק לקהל הרכב?

"הרכב שהודפס בישראל אינו למטרת ייצור ומכירה אלא כהצגת קונספט ההדפסה בלבד.הרכבים ש-Local Motors מדפיסה אכן מתוכננים להימכר ולעבור את כל האישורים הנדרשיםכדי לעלות על הכביש".

מה המעורבות של חברת אוטודסק בפרויקט?

"אוטודסק תומכת בתהליך ההדפסה באמצעות כלי התוכנה המתקדמים שברשותה, במיוחד אלו המהווים פתרון לקבצי עיצוב תלת ממדיים. באמצעות פלטפורמת SPARK אוטודסק פותרת את המעבר בין קובץ עיצובי לאלמנט תלת ממדי מודפס הדורש תמיכות במקומות הנכונים, איבחון חיזוקים נדרשים, מילוי חללים, התייחסות להדפסת חומרים שונים, קיצור משך זמן ההדפסה על ידי אלגוריתמים שונים ועוד".

כמי שעוסק בתחום הדפסת התלת ממד מה לדעתך ההתפתחות החשובה ביותר של השנה החולפת בתחום?

"ללא ספק, ההתפתחויות בתחום ההדפסה במתכות. העובדה שחברת GE הכניסה למערך הייצור למטוסים אלמנטים מתכתיים שהודפסו בתלת ממד העומדים בתקנים המחמירים ביותר מצביעים על שינוי תפישה מהותי. כמובן שהחידושים בתחום חדשות לבקרים בצירוף נתונים פיננסיים המצביעים על צמיחה אדירה של מכירות בשנים הקרובות, תומכים בסברה הרווחת שאנו בעיצומה של מהפכה תעשייתית שלישית".

איפה נהיה בעוד חמש שנים בתחום הדפסת התלת ממד?

"בעוד חמש שנים נראה סוגי מדפסות שונות לגמרי ממה שאנו מכירים היום: שילוב חומרים חדשים, שילוב של הדפסה ועיבוד שבבי, הדפסה בכמה חומרים וכמה צבעים, מהירויות גבוהות יותר ועלויות נמוכות יותר, שימוש נרחב בטכנולוגיות ענן וחיבור התהליך ל-IOT ושילוב של מעגלים מודפסים כחלק בלתי נפרד מאמצעי הייצור. כל אלו ינגישו את הטכנולוגיה לקהל רחב יותר וכמעט לכל תחומי החיים שלנו, עד שנושא ההדפסה יהפוך לשלב מובן מאליו בתהליך הייצור וכמו בכל טכנולוגיה מתקדמת לא נבין איך הסתדרנו עד כה בלעדיו".