McLaren در حال پرینت سه بعدی چرخ های تیتانیومی است و Carbon Performance در حال چاپ کولیس ترمز آلومینیومی. پس لاستیک ها چه می شوند؟ به نظر می رسد Bridgestone با پرینت سه بعدی قالب لاستیک با هدف افزایش اصطکاک در حال ایمن سازی رانندگی های زمستانی است.
اصطلاحات فنی در صنعت لاستیک ها
نگاره 1) پرینت سه بعدی قالب لاستیک با هدف افزایش اصطکاک
تکنولوژی لاستیک ها به طرز فوق العاده ای در طول قرن گذشته پیشرفت کرده است، از نوارهای لاستیک صاف تا پلیمرهای پر شده از هوا با شیارها و پترن های سایشی. Sipes اصطلاح رایج در صنعت لاستیک برای شیارهای افقی و مورب روی لاستیک است. این شیارها کاربردهای متعددی دارند و بر بسیاری از ویژگی های لاستیک اثر گذارند. شیارهای بیشتر سبب اصطکاک بیشتر لاستیک در برف و سرما می شوند اما باعث سایش بیشتر لاستیک در گرما نیز می شوند. نوع زاویه، شکل و پترن این شیارها بر اساس اصطکاک لاستیک، ترمز، سایش، سرو صدا و راحتی مورد نظر طراحی می شوند. به علاوه لاستیک در گرما اصطکاک بیشتری دارد از این رو لاستیک های زمستانی از متریالی ساخته می شوند که نسبت به لاستیک های تابستانی دمای انتقال شیشه ای پایین تری دارند.
ساخت لاستیکی تک سایز که مناسب همه ی موارد باشد به دلیل نحوه ی عملکرد انقباض، سایش و سر و صدا غیر ممکن است زیرا تمام این موارد تقریبا بر خلاف هم هستند. با این حال لاستیک هایی وجود دارند که برای تمام فصول قابل استفاده باشند. با وجود اینکه این لاستیک ها از آزمایش عملکرد در زمستان سربلند بیرون آمده اند اما همچنان نسبت به لاستیک های مختص زمستان و یا تابستان عملکرد ضعیف تری دارند.
تولید افزایشی
اما چه می شد اگر واقعا امکان داشتن همه چیز در کنار هم وجود داشت؟ با کمک پرینت سه بعدی، مهندسان Bridgestone در حال تولید لاستیک های تمام فصلی هستند. شیارها با استفاده از قالب های فلزی روی لاستیک ها ایجاد می شوند و به طور سنتی روی قالب اصلی لاستیک چسبانده می شوند. این قطعات فلزی با استفاده از ابزارهای ماشینکاری و با هندسه های مشخص ساخته می شوند. “به مدت طولانی، شیارها صرفا یک قطعه فلز بر روی قالب اصلی بودند و هیچ هندسه ی به خصوصی هم نداشتند.” Dale Harrigle مهندس ارشد Bridgestone
با پرینت سه بعدی قالب ها برای شیارها، مهندسان می توانند با آزادی بیشتری شکل و پترن مورد نیاز را طراحی کنند که پیش از این قادر به انجام آن نبودند.
برخی از پترن های سه بعدی سبب دستاوردهایی می شوند که ضعف عملکرد لاستیک ها را که بر اثر سایش رخ می دهد به همراه ندارد. ” امکانی که پرینت سه بعدی به ما می دهد تغییر سختی آج های زیر ترمز، تحت فشار است؛ که در نتیجه امکان قرار دادن لبه های بیشتری روی لاستیک ها را فراهم می کند که سبب افزایش اصطکاک آن ها در زمستان می شود و در عین حال بر ترمز، رانندگی و عمر لاستیک ها از نظر سایش تأثیری نمی گذارد.”
فقط Bridgestone نیست که از AM (تولید افزایشی) به این شکل استفاده می کند؛ بلکه Hankook هم مشغول استفاده از این تکنولوژی است. به علاوه Michelin هم از سال 2013 لاستیک های تولید شده با این تکنولوژی را به فروش می رساند. در زیر ویدئوی قرار دادیم که می توانید نحوه ی تأثیر پرینت سه بعدی قالب لاستیک با هدف افزایش اصطکاک بر روی عملکرد لاستیک در عین کاهش زمان تولید، متریال و هزینه را مشاهده کنید.
منبع: 3dprinting.com