Już wkrótce: Wydrukowany samochód w Twoim garażu!

W maju 1903 roku, miłośnik aut dr Horatio Jackson, jego mechanik Sewall Crocker i pies „Bud” wyruszyli samochodem Winton w drogę z San Francisco do Nowego Jorku. Z powodzeniem zakończyli oni swoją pierwszą podróż przez kraj pojazdem silnikowym w 2 miesiące i 9 dni zużywając przy tym 800 galonów benzyny. W lecie 2015 roku bracia Cody i Tyler, wraz z psem „Cupid”, powtórzyli wyczyn Horatio’ego. Podróż zajęła im jednak tylko2 dni, w trakcie których ich wydrukowany metodą 3D pojazd hybrydowy Urbee 2 spalił zaledwie 10 galonów biopaliwa!

Obaj nastolatkowie są synami Jima Kor’a – prezesa grupy Kor EcoLogic, natomiast Urbee 2 jest drugim prototypem Urbee będącym samodzielnie zainicjowanym projektem badawczym pojazdu, który rozpoczął ze swoim zespołem projektantów i inżynierów w 1996 roku. „Pracowaliśmy niegdyś nad projektami badawczymi, z których większość skupiała się, ze względu na moje własne zainteresowania, na efektywności energetycznej,” mówi Kor, który uważa napędzanie samochodów odnawialnymi źródłami energii za niezwykle ważne dla przetrwania naszej cywilizacji. „Urbee jest następstwem tych wszystkich projektów.”

Wizją Kor’a było zbudowanie najbardziej ekologicznego i praktycznego samochodu w historii, który pierwotnie został zaprojektowany na konkurs Automotive X-Prize 2010. Kor, Inżynier mechanik z Uniwersytetu Manitoba posiadający trzydziestoletnie doświadczenie w projektowaniu maszyn rolniczych, został zainspirowany strategią dr Paula MacCready’ego, która polega na rozwiązywaniu problemu przy wykorzystaniu wszystkich dostępnych technologii. „Kiedy myśleliśmy o zaprojektowaniu możliwie najbardziej przyjaznego środowisku samochodu, zdecydowaliśmy się wykorzystać wszystko, co tylko możemy znaleźć. Gdyby użycie ogniw paliwowych lub silnika tłokowego wpłynęłoby na efektywność – skorzystalibyśmy z tego.

Kor i jego zespół postanowili zbudować Urbee jako pojazd hybrydowy zasilany benzyną/etanolem. Wykorzystuje on energię elektryczną zgromadzoną w bateriach do zasilania silników elektrycznych i energię mechaniczną pochodzącą z etanolu do zasilenia silnika spalinowego. Podczas jazdy miejskiej samochód napędzany jest elektrycznie, natomiast przy jeździe z dużymi prędkościami wykorzystywany jest silnik benzynowo-etanolowy. Auto jest w stanie przejechać 200 mil (ok.320 km) na jednym galonie paliwa (ok. 4,5 litra), natomiast celem dla Urbee 2 jest przejechanie na jednym galonie 300 mil. Co więcej jego baterie mogą być ładowane w domu przy użyciu standardowej wtyczki lub na parkingu.

Urbee minimalizuje ilość energii potrzebnej do poruszania się naprzód, dzięki doskonałej aerodynamice – samochód posiada jedynie 3 koła. „Chcieliśmy uzyskać możliwie najniższą siłę oporu na oponie” mówi Kor. Trzy koła wpływają korzystnie na aerodynamikę, wyjaśnia Kor, podkreślając, że „największy opór będzie w miejscu wyłaniania się opon spoza zarysu karoserii. Mamy tylko trzy gniazda, z których wychodzą opony co skutecznie wpływa na zmniejszenie oporu.”

Aby Urbee był jak najbardziej trwały, zespół rozważał wykorzystanie włókna szklanego do budowy prototypu nadwozia, jednakże wpłynęłoby to niekorzystnie na długość i złożoność procesu. Ich główny sponsor Stratasys zaproponował, że wykona go przy użyciu drukarki 3D. „Stworzyliśmy model z gliny, zeskanowaliśmy go, zasymulowaliśmy aerodynamikę, a następnie zwróciliśmy się do Stratasys, by wydrukowano go w 3D,” wspomina Kor.

Kor był zaskoczony prędkości druku 3D, „Wykonanie elementów w ciągu kilku tygodni to dość szybko. Rozwiązaniem alternatywnym było wykorzystanie włókna szklanego, co wydłużałoby proces do kilku miesięcy, a i tak niemożliwe byłoby wykonanie małych elementów tak, jak byśmy tego chcieli.” Według niego, przyrostowe metody wytwarzania umożliwiają łatwe i szybkie wprowadzanie zmian konstrukcji w trakcie realizacji projektu. „Zdałem sobie sprawę, że podczas indywidualnego projektowania do druku 3D, nie na potrzeby procesów produkcyjnych takich jak odlewanie czy wytłaczanie, procesy nie determinują projektu, a elementy mogą zostać zmienione, a tym samym lepsze,” mówi Kor.

Po odniesieniu technicznego sukcesu z Urbee w 2013 roku, zespół Kor Ekologic rozpoczął zeszłej wiosny pracę nad drugim prototypem – Urbee 2. Pierwotny Urbee miał jedynie elementy powierzchniowe wykonane metodą drukowania 3D. Urbee 2 natomiast, za wyjątkiem silnika i podwozia, zostanie w całości wykonany tą metodą. „Wszystko, co można zobaczyć i dotknąć będzie wydrukowane – a stanowi to prawie 50-60% samochodu”, mówi Kor.

Obecnie zespół Kor’a wykorzystuje oprogramowanie do symulacji zderzeń w celu usprawnienia systemów bezpieczeństwa oraz oczekuje na więcej środków finansowych niezbędnych do zakończenia budowy drugiego prototypu. ”Potrzebujemy roku na wykonanie projektu, kolejnego roku na budowę i testy. Wtedy obaj moi synowie podejmą próbę odbycia podróży przez kraj w Urbee 2”, mówi.

Czy synowie Kor’a ustanowią nowy rekord świata pokonując trasę z Nowego Jorku do San Francisco to się dopiero okaże, jednakże Urbee 2 jest sygnałem, że już niedługo możliwe będzie jeżdżenie pojazdami wytworzonymi przy wykorzystaniu drukarek 3D.