خودروهایی که با چاپگر سه‌بعدی ساخته می‌شود

در حوزه‌های مختلف اعم از پزشکی و به عبارت دقیق‌تر ساخت اندام‌های مصنوعی برای بدن نیز می‌توان ردپایی از این فناوری یافت تا جایی که سال گذشته برای نخستین بار در زمینه پیوند جمجمه از این فناوری برای ترمیم جمجمه یک بیمار چینی استفاده شد که با نتایج موفقیت‌آمیزی همراه بود. حالا گروهی از دانشجویان سنگاپوری قصد دارند از امکانات چاپگرهای سه‌بعدی در سطح بالاتری بهره گیرند.

یک خودرو به کلی متفاوت

به گزارش Gizmag، دانشجویان دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور موفق به ساخت نخستین خودروی شهری الکتریکی خورشیدی شده‌اند که مراحل ساخت آن به کمک چاپگرهای سه‌بعدی انجام شده است. بر اساس خبرهای اعلام شده قرار است این خودروی الکتریکی که 8 Ventureنام دارد در رقابت خودرو‌های الکتریکی شرکت داشته باشد. خودرو NV8 روی یک شاسی تک پوسته از جنس فیبرکربنی قرار دارد. بر این اساس می‌توان گفت بیش از این که بتوان آن را در گروه خودروهای قدیمی طبقه‌بندی کرد، یک خودروی مسابقه‌ای به شمار می‌آید. طراحان برای این خودرو یک کابین سه‌بعدی طراحی کرده‌اند که از جنس پلاستیک بسیار سبک است. به این ترتیب به موازات کاهش وزن خودرو این امکان وجود دارد که بتوان فضای داخلی خودرو را افزایش داد تا سرنشینان خودرو بتوانند راحتی و آرامش بیشتری را تجربه کنند.

اگرچه NV8 یک خودروی مفهومی شهری است، اما قرار نیست با سرعت لاک پشتی حرکت کند. این خودرو می‌تواند با سرعت بیش از 60 کیلومتر در ساعت حرکت کند. این در حالی است که کمترین مصرف انرژی را دارد و می‌تواند با حداقل میزان مصرف انرژی انتظارات راننده را برآورده سازد.

خودرو سه چرخ با الهام از موتورسیکلت مسابقه‌ای

گروهی دیگر از دانشجویان این دانشگاه خودرو دیگری با ویژگی‌های مشابه به نام 9 NV طراحی کرده‌اند. این خودرو نخستین نمونه از یک خودرو سه چرخ مسابقه‌ای است که با الهام از موتورسیکلت‌های مسابقه‌ای طراحی شده است. این خودرو قابلیت منحصر به فردی برای چرخش در مسیر حرکت دارد و بر این اساس می‌تواند گوشه‌ها یا زاویه‌های تند مسیر را با کمترین سرعت ممکن طی کند. در حقیقت آنچه در طراحی این خودرو مورد نظر طراحان بوده این است که به ساده‌ترین شکل ممکن طراحی و ساخته شود.

به گفته مدیر طراحی این پروژه، نتیجه نهایی این طراحی خودرویی متفاوت است که شاید بتوان آن را ترکیبی از یک ماشین مسابقه‌ای فرمول یک یا F1 و یک هواپیمای گلایدر دانست. البته به منظور افزایش میدان دید راننده ویژگی‌های خاصی در طراحی این خودرو مورد توجه قرار گرفته است.

طراحی و ساخت این خودرو در یک دوره زمانی یک ساله انجام شده است. در ساخت آن بیش از 150 قطعه استفاده شده که همه این قطعات به کمک چاپگرهای سه‌بعدی تولید شده است. هدف این بوده است که این خودرو بیشترین میزان بهره وری انرژی را داشته باشد. برای دستیابی به این هدف از نوآوری‌های ویژه‌ای در طراحی و ساخت خودرو استفاده شده است که از مهم‌ترین آنها می‌توان به استفاده از سلول‌های خورشیدی سیلیکونی اشاره کرد.

یکی از ویژگی‌های سلول‌های خورشیدی سیلیکونی این است که می‌توان متناسب با شکل ظاهری خودرو این صفحات را به شکل منحنی طراحی کرد. ساختارهای منحنی امکان دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی حاصل از تابش را نیز فراهم می‌کند. سلول‌های خورشیدی بر اساس میزان تابش دریافتی 50 تا 100 وات انرژی تولید می‌کند که بر این اساس می‌تواند تا اندازه‌ای نیروی مورد نیاز خودرو را تامین کند.

آنچه این خودرو را از دیگر خودروهای الکتریکی متمایز می‌کند این است که برای نخستین بار در ساخت این خودروها از فناوری چاپ سه‌بعدی بهره گرفته شده است.

بررسی مقایسه‌ای

خودرو 8 NV به‌عنوان یک ابرخودرو مفهومی طراحی شده است که اکنون در ابعاد کوچک‌تری به طور آزمایشی ساخته شده است. از آنجا که بخش‌ها و قطعات مختلف این خودرو در قسمت‌های مختلفی از دانشگاه فنی نانیانگ تا شرکت‌های مختلف حامی این طرح ساخته شده است، در مونتاژ قطعات خودرو محدودیت‌های بسیاری وجود داشته که موجب شده است مرحله مونتاژ این خودرو حدود سه ماه به طول انجامد.

وزن 120NV8 کیلوگرم و ابعاد آن 3.2 × 1.3 × 1.3 است. این خودرو می‌تواند با مصرف هر کیلووات ساعت انرژی مسافتی معادل 425 کیلومتر را طی کند. NV8 از نظر طراحی ویژگی‌های منحصر به فردی دارد که در نخستین نگاه توجه همه را به خود جلب می‌کند.

درهای این خودرو به طور عمودی باز می‌شود. برای این که خودرو ساخته شده از استحکام کافی برخوردار باشد ارائه‌ای از اشکال هندسی کندویی‌شکل روی سطح داخلی خودرو چاپ شده است. به گفته طراحان در نظر گرفتن چنین ساختاری می‌تواند نقش مهمی در افزایش استحکام NV8داشته باشد. در حقیقت این ویژگی موجب می‌شود سامانه طراحی شده وزن کمتری داشته و در عین حال هنگام حرکت در حمل محموله‌های پیش‌بینی شده تحمل بیشتری داشته باشد.

NV9بخشی از انرژی مورد نیازش را از طریق سلول‌های خورشیدی تامین می‌کند و بخش دیگری از انرژی مورد نیاز این خودرو ی شهری سه چرخ نیز از طریق باتری‌های الکتریکی تامین خواهد شد. وزن این خودرو در مقایسه با NV8 سبک‌تر است. با مصرف هر کیلووات ساعت انرژی مسافتی معادل 425 کیلومتر را طی می‌کند.

همان طور که گفته شده NV9به مکانسیم منحصر به فردی مجهز شده است که این امکان را فراهم می‌کند تا با زاویه 40 درجه در پیچ‌های تند موجود در مسیر بچرخد و به این ترتیب می‌تواند این بخش از مسیر را با کمترین کاهش سرعت طی کند. این خودرو در پیچ‌های تند به چپ یا راست تمایل پیدا می‌کند و به این ترتیب هندلینگ خودرو با راحتی بیشتری انجام شده و سرعت نیز کمترین تغییر را خواهد داشت.

چشم‌انداز پیش روی صنعت خودروسازی

ساخت خودروهای الکتریکی موضوع جدیدی نیست. آنچه در این طرح پژوهشی می‌تواند جالب توجه باشد استفاده از فناوری چاپگرهای سه‌بعدی در ساخت این خودرو است. برای این کار فقط کافی است طرح مورد نظر به رایانه داده شود و در نهایت فرآیند چاپ آغاز شود. چاپگر سه‌بعدی قادر است طرح مورد نظر شما را در مدت زمان کوتاهی بسازد. البته باید توجه داشت هر فناوری می‌تواند در کنار مزیت‌هایی که به همراه دارد موانع و مشکلاتی را نیز همراه داشته باشد. اگرچه چاپگر‌های سه‌بعدی در سال‌های اخیر در سرعت گرفتن مسیر رشد و توسعه صنعت نقش بسیار مهمی داشته‌اند، اما به موازات آن استفاده از این فناوری در زمینه‌هایی مانند ساخت سلاح یا ابزارهای دیگری که می‌تواند تهدید بزرگی برای زندگی بشر امروز باشد ممکن است یک تهدید جدی باشد.

شاید موفقیت دانشجویان سنگاپوری در ساخت خودروهای الکتریکی به کمک چاپگرهای سه‌بعدی بتواند آغازگر تحولات جدید در صنعت خودروسازی باشد و در آینده‌ای نه‌چندان دور شاهد تردد خودروهایی باشیم که به کمک چاپگرهای سه‌بعدی طراحی و ساخته می‌شوند. البته ممکن است این خودروها در مقایسه با خودروهای امروزی از نقاط ضعف یا قوت برخوردار باشد، اما بدون تردید به کمک این فناوری مراحل طراحی و ساخت خودرو تسریع خواهد شد.

Gizmag‌ / مترجم: فرانک فراهانی‌جم