自動車分野における 3D プリンティングの応用は何ですか?利点は何ですか?

3Dプリントは革命的な技術開発と言えます。近年、市場の最前線に押し上げられ、多くの分野で応用されています。近くのショッピングモールにある小型の業務用3Dプリンターを使用して、自分のイメージをお土産として印刷することもできます。現在、3Dプリント技術は継続的に発展しており、自動車部品の分野でもますます利用されるようになっています。結局のところ、これは自動車業界にとって大きな進歩です。

3Dプリントの利点は、従来の製造におけるCNC加工と比較して、多くの利点があることです。車両部品の研究開発で多くのコストを節約でき、研究開発サイクルを大幅に短縮し、生産効率を向上させるなどの利点があります。では、今日の自動車業界で3Dプリントはどのような用途に使われているのでしょうか。従来の技術と比べてどのような利点がありますか?

自動車の研究開発と設計における 3D プリントの応用:
自動車部品の設計に関しては、3Dプリントのラピッドプロトタイピング特性により、研究開発担当者は3Dプリント技術を使用して、数時間または数日以内にコンピューターでコンセプトモデルを作成し、3D設計図を物理的なオブジェクトに直接変換できます。これにより、複雑な部品やコンポーネントの開発における型開きプロセスが削減され、精度も高くなり、車両の設計と製造コストが低くなり、研究開発サイクルが短縮され、生産効率が向上します。

さらに、3D プリントでは、さまざまな材料の選択、さまざまな機械的特性、正確な機能プロトタイプの制作が可能になり、設計者は初期段階でいつでもエラーを修正して設計を改善できるため、対応するエラーをできるだけ早く回避できます。 3D プリントによってエラーが回避され、より豊富な機能実験が可能になったことで、設計レベルでの部品の生産効率が向上し、研究開発や設計におけるエラーによって消費される人件費や材料費が削減されました。

一方、現在の自動車業界にとって、イノベーションこそが製品が継続的に市場の需要を満たす唯一の方法です。3Dプリントの加工精度と達成可能な複雑さは従来のCNC加工よりもはるかに高く、より複雑でデザイン指向の破壊的な部品設計を実現できます。従来の加工技術では加工できない部品が多いほど、3Dプリントを活用できるようになります。たとえば、より複雑な形状のホイール、より複雑な表面ラインやテクスチャを持つボディスキンパーツや内装パーツ、軽量で安全かつ快適な中空のカーシートなど、これらはすべて、人々に車のデザインについて新しい考え方を刺激します。

3D プリントにより、自動車のパーソナライズされたカスタマイズが可能になります。

市場には選択できるモデルがたくさんありますが、結局のところ、同じモデルは同じ金型から生産された大量生産モデルであり、決してユニークにはなりません。 3D プリント技術が成熟するにつれ、将来的には、3D プリント技術によって車両全体のパーソナライズされたカスタマイズが広く実現できるようになると信じています。 3D プリントをベースにした車両全体のパーソナライズされたカスタマイズは現時点では非常に遠いように思えますが、消費者が独自の 3D プリント車を設計する機会を提供するために取り組んでいる企業はすでにあります。

Hackrod 社は、「La Bandita」と呼ばれる車用の 3D プリント部品を作成しています。これは、仮想現実技術を使用して設計された世界初の AI エンジニアリング 3D プリント車です。同社はすでに3Dプリントソフトウェア大手のオートデスクと提携しており、今度はシーメンスPLMソフトウェアとの提携契約を締結し、「消費者が自動車業界のクリエイターになる自律的なエンジニアリングと製造の共通ビジョン」の実現を加速させている。さらに、Hackrod は当初、顧客が選択できるデザインテンプレートを使用します。もっと簡単なメモでは、紙にデザインを落書きしたり、落書きしたりするすべての子供が、それが現実になるのを見ることができます。

パワーリチウム電池における3Dプリントの応用:

カーネギーメロン大学機械工学准教授ラフル・パナット氏が率いる研究チームは、ミズーリ科学技術大学と共同で、制御された細孔を持つ微細金属構造を作成し、より高い電池容量と充放電速度を実現できる電池電極を3Dプリントする新しい方法を開発した。

リチウムイオン電池では、多孔質構造の電極により、より大きなエネルギー貯蔵容量が得られます。この構造により、リチウムイオンが大量に電極内に流入し、電極利用率が向上し、より高い蓄電容量が得られるからです。一般的なバッテリーでは、電極の 30% ～ 50% が未使用です。私たちは3Dプリント技術によってこの課題を克服しました。3Dプリントで製造された微細な電極構造により、リチウムイオンが電極内でより効率的に伝達されるようになり、バッテリーの充電速度も向上します。リチウムイオン電池の電極として使用される微細金属構造は、従来の固体電池と比較して、比容量を 4 倍、面積容量を 3 倍に増加させることができます。

結論は：
現在、自動車部品の分野における3Dプリント技術の応用により、部品の開発コストを削減し、効率を高めることができます。将来的には、3Dプリント技術が成熟し、コストが下がれば、車両全体の3Dプリントが実現し、さまざまなニーズに基づいて各消費者専用の車両を作成することが可能になるかもしれません。 3D プリントによって可能になったより複雑な部品により、車両の経済性とパワーも向上します。

出典: Niuche.com

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