応用事例│FAW-フォルクスワーゲン：3Dプリントのエアダクトプロトタイプでコストを10％削減

自動車産業は、3D プリント技術が最も早く応用された分野の 1 つです。近年、多くの最先端の自動車メーカーが 3D プリント技術を自動車の研究開発プロセスに適用しています。一汽フォルクスワーゲン自動車株式会社（以下、一汽フォルクスワーゲン）は1991年2月6日に設立され、経済規模に基づいて建設されたわが国初の近代的な乗用車会社です。長春、西南、華南、青島、天津の5つの主要拠点を持っています。

2017年、一汽フォルクスワーゲンは累計生産台数1,500万台、年間生産台数198万台以上、年間ターミナル販売台数200万台を達成し、中国の自動車市場を力強くリードしました。

一汽フォルクスワーゲン長春開発部は2005年に早くも3Dプリント技術を導入し、すべての新車の研究開発にそれを適用し、3Dプリントされたプロトタイプ、ディスプレイ部品、テスト部品などを生産しました。現在、3Dプリントされた自動車部品の数は年間約5,000個です。

一汽フォルクスワーゲン長春開発部のシニア試作エンジニアである呉紅涛氏は、従来の射出成形やその他の3Dプリント技術と比較して、PLS技術（プラスチックレーザー焼結、選択的レーザー焼結）を使用して作成されたサンプルは強度が良好で耐衝撃性に優れており、設計計画を迅速に修正して繰り返し反復できると紹介しました。プロトタイプ製品の設計品質を確保しながら、製品設計とプロトタイプ開発に必要な時間を大幅に短縮し、研究開発の効率を向上させます。

1研究開発コストを削減し、開発サイクルを短縮
2017年、FAW-Volkswagenは独自のFDMおよびSLA技術に基づくPLS技術を導入しました。

週ごとの起動頻度: 4回バッチあたりの印刷サンプル数: ≥40サンプル品質良好率: ≥99%
年間材料消費量: 800 kg

FAW-VW長春開発部は、毎年約800キログラムのFarsoon High-Tech 3300PA材料を消費しており、ほとんど無駄がなく、使用コストを大幅に節約しています。

写真はFAW-Volkswagenの3Dプリントサンプル作業パッケージです。
自動車用プラスチック部品の開発プロセスに3Dプリント技術を活用することで、部品の試作サイクルが大幅に短縮され、部品の研究開発サイクルも大幅に短縮されました。同時に、3D プリントは、特に顧客の個別のニーズに合わせて改造された自動車部品の製造において、より高速、より柔軟、より経済的になりました。

対照的に、従来の射出成形プロセスは、追加のツールの開発を必要とするだけでなく、大量の材料の無駄と在庫の蓄積も引き起こすため、はるかに「肥大化」しているように見えます。

写真は、3D プリントされた自動車のリアフットダクトのサンプルです。以下はリアフットダクトの例です。異なる製造方法による時間の比較は次のとおりです。

リアフットダクトの異なる製造方法のコスト比較は次のとおりです。

データソース: FAW-VW 長春開発部

少量のサンプルを試作する際には、3Dプリント技術を使用します。従来のシリコンモールドプロセスと比較して、自動車の後部座席フットダクトサンプルの処理サイクルは95％短縮され、コストは88％節約され、設計計画は迅速に修正され、繰り返し反復できます。プロトタイプ製品の設計品質を確保しながら、製品設計とプロトタイプ開発にかかる時間を大幅に短縮し、研究開発効率を向上させます。

2応力を受ける構造部品の製造に適しています
「理論上、車両のすべてのプラスチック部品は3Dプリントで生産できますが、使用環境とサンプルの基準によって異なります。具体的な状況に応じて適切な3Dプリントプロセスを選択します」とウー・ホンタオ氏は紹介した。

自動車のバンパーガイドブラケットを例に挙げると、PLS技術を使用する前、FAW-Volkswagenは従来のシリコン型を使用して2成分材料部品を鋳造していました。部品の耐衝撃性が悪く、取り付け中にバックルが壊れることが多く、エンジニアを悩ませる問題となっていました。SLA技術を使用する場合、衝撃強度基準と耐熱性要件を満たすために、シリコン型プロセスによる二次変換を経る必要があります。

写真は自動車のバンパーガイドブラケットの設計です。従来の射出成形プロセスや他の3Dプリント技術と比較して、Farsoon High-TechのPLSソリューションにはかけがえのない利点があります。その成形部品は熱可塑性材料と同様の環境耐性（温度、湿度、化学腐食）を持ち、強度が良好で耐衝撃性に優れているため、荷重や応力がかかる構造部品の製造に非常に適しています。

概要<br /> 現在、自動車産業は、その規模の大きさ、研究開発投資額の高さ、3Dプリント技術の応用期間の長さにより、3Dプリント技術の応用において重要な位置を占めており、その巨大な市場規模は、3Dプリント技術の応用に広い市場空間を提供しています。今後、3Dプリンティングは材料性能やコスト面で直接製造の要件を満たし、より価値の高い用途へと移行していくと考えています。

Farsoon High-Tech が主催する 2018 年第 2 回 3D プリンティングイノベーションおよび産業化フォーラムが、6 月 9 日に歴史都市西安で開催されます。

時間: 2018年6月9日 14:00 - 18:00 会場: 国立付加製造イノベーションセンター4階会議室登録方法: 下のQRコードを長押ししてスキャンし、このフォーラムに登録してください。

上記の写真はFAW-Volkswagen Changchun Development Departmentからのものです。出典：Farsoon 3D Printing

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