Madeleine Fiello 7月 29, 2021

SOFTWARE

自動車におけるAMのデザイン:Hyundai が受賞したモデル

自動車製造という言葉から、重要なファクターとして最初に思い浮かぶのは何でしょうか?イノベーション?スピード?それとも安全性でしょうか?全部が重要で、これらは3Dプリントが自動車産業に大きな価値をもたらす理由でもあります。品質検査、試作、最終部品、生産ラインの最適化など、これらの利点を活用するためにアディティブ・マニュファクチャリング(AM)が広く使われています。

自動車業界は急速にイノベーションが起こっていると言われています。そのため、自動車メーカーとそのサプライヤーが3Dプリントを導入して、生産最適化を進めていることに何の驚きもありません。これらの企業は、信頼性、スピード、費用対効果、安全性を提供する技術に依存することで、業界の最先端を走り続けることができます。

Peugeot Fractal concept car with 3D-printed acoustic interiors

自動車用3Dプリントは、プロトタイプ、生産ラインのツール、最終製品などに使用されています。

3Dプリントの能力を発揮させるためには、まず、この技術のために適切な設計方法を理解する必要があります。適切なノウハウとツールから得られる下記のようなメリットにより、競合他社との差別化を図ることが可能になります。

市場投入までの時間を短縮

このような革新的な市場では、競争が激しく、企業はコンセプトカーを早く軌道にのせることに重点を置かなければなりません。AMを利用することで、エンジニアはコンポーネント設計を迅速に繰り返し、最終的なパーツをより早く手に入れることが可能になります。また、デザイン変更が必要な場合でも、従来の技術のように新しい試作品ができるまでの長い時間を待つ必要がありません。その代わり、設計最適化ソフトウェアを使用してデジタル編集を行うことで、数時間で新しいパーツをテストできるようになります。

3Dプリントしたパーツを生産ラインに組み込むことで、ダウンタイムを防ぐこともできます。交換用パーツが必要になった場合は、仮想のデザイン倉庫から必要なパーツを選択し、すぐに造形することができるため生産遅延の心配がありません。

軽量パーツ

3Dプリントの大きな利点はデザインの自由度です。従来の製造方法の制約を受けずに、エンジニアは最適な設計を行うことができ、自動車用パーツに、「強くて軽い」という新しい意味を与えることができます。また、これに対する明らかなメリットは、より費用対効果の高いパーツということです。より軽量なデザインは、より少ない材料を使用し、輸送コストの削減に繋がります。

Operator handling a RapidFit production tool

3Dプリントと軽量素材を用いて、一人のオペレーターでも操作できる人間工学に基づいたツールを作成する RapidFit

また、軽量化されたツールを生産に取り入れることで、使いやすさが向上するというメリットもあります。人間工学に基づいたツールを使えば、オペレーター1人でも作業することができ、安全面でのリスクも軽減することが可能です。Materialiseの自動車向けツールを作る RapidFitチームは、特に治具や生産ツールにこの価値を見出しています。

AMのためのデザインの実践: Hyundaiのケース

前述したように、組織がAMを最大限に活用するためには、AMを考慮したパーツ設計を行うことが大切です。最近、で第4回アディティブ・マニュファクチャリング(DfAM)コンペティションが韓国の蔚山(ウルサン)で開催され、この技術が試されました。

優勝したのはHyundaiとSL社の「ThinkSink」チームで、担当はヘッドライト用ヒートシンクの設計。STLのボリューム領域を格子構造に置き換えることで、このパーツの最適化設計を行い、熱効率、製造リードタイム、ビルド成功率、軽量化を改善できることを発見しました。

Conventionally designed headlight heat sink
Hyundai 3D-printed heat sink

従来のヘッドライト用ヒートシンクと、Hyundaiチームが3Dプリントしたヒートシンク

「私たちは、複雑な構造デザインに迅速に取り組むことができました。」と語るのは、チームメンバーであるSLコーポレーションのIk-sung氏。「手順はシンプルで簡単でした。CADソフトでデザインスペースを作成し、Materialiseのソフトウェアで格子構造に取り組みました。」

最終的なデザインでは、チームは従来のデザインに比べてヒートシンクの重量を45%削減することに成功し、優勝を果たしています。

3Dプリント用にデザインを最適化

Materialise Magics 3D Print Suiteを使えば、いつでも素晴らしいデザインを作成することができます。

もっと詳しくchevron_right

 


 

You might also like

カテゴリー 業界