自動車部品の3Dプリント少量生産

Renner Autoは、1950年代から1970年代までのクラシックカーの複製を設計および製造しています。これらの車両は、最新のドライブトレインと電子システムを使用して製造されているため、多くのオリジナルパーツまたは複製パーツには互換性がありません。
2年前、Renner Auto社はRaise3D Pro2 Plus（販売終了）を購入して、（※現在はRaise3D Pro3 Plusをご案内しています。）3Dプリントを使用した一連のプレミアムパフォーマンス車両の開発と製造を支援しました。レナーが使用した車の例としては、ポルシェスピードスター、ジャガーXJ13、フォードGT40などがあります。ジャガーXJ13は、プロトタイピングを目的とした社内の3Dプリント部品を利用した最初の車のひとつですが、一部の3Dプリントコンポーネントが最終的に車に取り付けられました。それ以来、3D印刷は、SpeedsterのACコントロールユニットで使用されるコンポーネントなど、さまざまな部品のすべてのプロジェクトで広く使用されています。

3D印刷の高い互換性と柔軟性

3Dプリンターで多くの種類の部品の製造を可能に

Rennerのプロジェクトは、クラシックカーのシステムを最新のテクノロジーで再構築および改修することを目的としています。最大の課題は、新しいインスタレーションに合わせるために必要な部品が、車の元の外観を維持する必要があることです。レナーは、車の種類ごとに個別の部品のポートフォリオ全体を設計および製造する必要があります。

Renner Autoは、代替の生産ツールを開発するために3D印刷技術を採用しました。同社は現在、Raise3D Pro2 Plus大判3Dプリンターを使用して、高いエンジンベイ温度や高負荷にさらされない3Dプリントパーツを作成しています。 ABS、ASA、TPUなどの新しいコンポーネントのリストには、さまざまな種類のエンジニアリングプラスチックを使用しています。

3Dプリンターによる詳細ディテールの確認および内装パーツのコストパフォーマンス性向上

革でトリミングされる多くの内装部品は、費用対効果の高い方法で3Dプリントできます。 たとえば、ダッシュボードゲージカバーは元々木でできています。 ただし、レーザースキャンとCADモデリングの後、パーツを3Dプリントすることができます。 最後に、ダッシュボードゲージは革で覆われています。 ダッシュボードゲージの3D印刷は、高速で費用効果が高く、再現性のある製造方法です。

オリジナルの1956年製木製コンポーネントと3DプリントされたASAコンポーネント。

革でトリミングする前の3Dプリントゲージビナクル。

弾性パーツの形状作成の容易化

3Dプリントの優れた利点の1つは、TPUなどのゴムのような材料で任意の形状を形成できることです。 Rennerのプロジェクトでは、3DプリントされたTPUパーツの多くが、低温環境でのシールやカバーの製造に使用されています。 伝統的に、弾性材料は、複雑な技術的知識と高価な機器を必要とする射出成形プロセスによってのみ処理できます。 高価な機器の例としては、金型、高出力押出機、ホットランナーシステムなどがあります。 3D印刷を使用することにより、弾性材料は硬質プラスチックと同じ方法で処理されます。 3Dプリンターだけで、1回の印刷で弾性部品の作成を完了することができますが、ユーザーは数回クリックするだけでプロセスを開始できます。

赤い部分が3Dプリンターで出力される部分

黒のフレキシブルフィラメントで印刷された生産シール。

3Dプリンターの効率的な使用による、投資収益率が向上

固定資産としての3Dプリンターは、さまざまな方法で利用できる独立した生産センターです。レナーは、鉄鋼部品のプロトタイピングからマーケティングまで、さまざまな目的でRaise3Dプリンターを使用しました。
以前はレーザー切断と折り畳まれた鋼で作られていた部品は、設計が正しいことを確認するために、多くの場合3Dプリントされています。高速で安価な3D印刷の反復により、鋼製コンポーネントが最初から正しいことが保証されています。

左：3Dモデルのインタークーラーブラケット。 右：インタークーラーの位置を確認するための黒いASAの3Dプリントプロトタイプインタークーラーブラケット

フルサイズの車両スキャンに基づく小型モデルは、ペイントサンプルガイドとインテリアトリムコンフィギュレーターに使用されます。 これらの小型車は、潜在的な顧客が内部の革のサンプルを交換できるように設計されています。

3D印刷されたモデルは、クライアントに実際の塗装色を確認し、インテリアトリムオプションを交換する機能を提供します。

優れた部品の精度と大型のビルド作成

Raise3D Pro2 Plusは、プロトタイピングまたは最終部品の製造シナリオのいずれにおいても、工業用グレードのコンポーネントのおかげで、高い印刷精度と大量のビルドを実現し、各印刷で滑らかな輪郭と正確な寸法を備えた正確な3D印刷部品を提供します。
3D印刷の一般的な問題の1つは、押し出された3D印刷材料である熱可塑性プラスチックが熱収縮により収縮し、最終的に最終的な印刷ジョブの寸法が不正確になることです。 この問題を回避するには、通常、CAD設計または関連する押し出し量を修正することをお勧めします。 ただし、Raise3Dは、高精度の押し出し用に適切に調整されたマテリアルテンプレートと、縮小補正用のスマートオプションを提供するため、レナーは修正の必要性を回避しました。

Pro2 Plusの60cmx 30cm x 30cmのビルディングチャンバーは、レナーが大きな3Dプリントパーツを簡単に完成させるのに役立ちます。 部品の寸法が平均して大きいため、この大きなビルドボリュームは自動車部品の生産にさらに役立ちます。 1kg以上のフィラメントを必要とする大きな部品の印刷に実用的なフィラメント振れセンサーとレジューム印刷システムもあります。 ユーザーは、新しいフィラメントを供給してから、マシンが一時停止した場所からプリンターを再開できます。

ABSフィラメントを約2㎏使用した造形例

まとめ

3D印刷は、その材料の互換性と柔軟な成形により、自動車の改造に便利なツールです。 自動車産業で自動車をカスタマイズするために必要な多数の部品は、特にRennerのようなプロジェクトでは、コストがかかり、従来の製造プロセスに時間がかかります。
3D印刷は、カスタマイズされた部品をコスト効率よく製造するための多くの代替手段を提供します。 このようなアプリケーションでは、Raise3Dの高度なFDM印刷テクノロジーにより、ビジネスオーナーが要求する品質と容量が確実に満たされます。