【事例紹介】自動車業界における3Dプリンターの活用事例

上海三徳族は、3D プリント応用プロジェクトを数多く実施してきました。私は最近、世界中の自動車業界における 3D プリンターの応用事例について論じた記事を Antarctic Bear に投稿しました。

近年、積層造形業界は進歩しており、自動車業界は 3D プリントシステムの成長と改善による最大の恩恵を受けています。現在、多くの大手自動車メーカーは、内装機能から重要なエンジン部品まで、さまざまな部品のプロトタイプを迅速に作成するために FDM 技術を標準で使用しており、最終段階の生産やコンセプトには SLS 3D 印刷などのより高度な技術がますます導入されています。

Solaxis は、自動車業界で Stratasys Fortus シリーズの 3D プリンターを使用しています。「Stratasys 3D 印刷装置を使用することで、従来の製造では 16 ～ 20 週間かかっていた設計および製造サイクル全体を 3 ～ 5 週間に短縮できました。」 - Francois Guilbault / Solaxis
組み立て簡単
Solaxis は 3D プリントを使用して、重量を軽減し、精度を向上させる自動車組み立て治具を作成しました。自動車部品の組み立てに従来使用されている治具や固定具には、2 つの欠点があります。金属製であるためメンテナンスが難しく、最大 150 ポンドの重さがあるため、忙しい工場のフロアを作業員 1 人で簡単に移動させるには重すぎます。しかし、カナダのブロモントにある Solaxis Ingenious Manufacturing 社のエンジニアが実証したように、グリッパーはマイナス以外の力である必要はありません。

同社は、Stratasys Fortus シリーズ 3D プリンターの助けを借りて、自動車部品サプライヤーが大量のプラスチック製ドアシールを組み立てるために使用する治具を設計および製造しました。 Solaxis は、数回の反復開発を経て、この用途の一般的な器具よりも 100 ポンド以上軽量な 3D プリント器具を製造できただけでなく、従来の方法に比べて設計と製造の時間を少なくとも 3 分の 2 短縮できました。

ULTEM™ 9085およびFDMナイロン12™材料で印刷された自動車組み立て治具
反復を要求する
Solaxis の設計エンジニアはドアシールアセンブリフィクスチャの改良を続け、過去数年間で少なくとも 12 種類の異なる設計を反復しました。 CAD ソフトウェアを使用して迅速に設計し、Fortus の 3D プリンターシリーズで迅速に印刷する機能は、自動車業界の顧客にとって比較的新しいものです。顧客は社内に射出成形設備を有しており、金型加工機能を備えた機械工場も備えています。

「デザインごとに簡単に修正を加えることができます」と彼は付け加えた。「（顧客のところに）戻って『ツールを作り直さなければなりません』と言う必要はありません。」
この柔軟性により設計の俊敏性が高まり、Solaxis のエンジニアはボタンやハンドルの配置、スライドの追加、その他の人間工学的な改善などの細かい調整を加えることができます。これにより、Solaxis は設計上の部品数を削減し、スイッチや回線がダウンした場合に顧客がすぐに交換できる既製の内部ハードウェアを統合することも可能になりました。

ギルボー氏によると、エンジニアは部品の複雑さに応じて、CAD の反復作業を 8 ～ 20 時間で完了できるという。 Solaxis と顧客のエンジニアはファイルを共有して、設計を迅速に確認し、数日以内に新しい器具を生成しました。主に CNC マシンを使用してオペレーターが製造する固定具とは異なり、Fortus 3D プリンターは監視なしで実行でき、昼夜を問わず、週末でもいつでも製造をスケジュールできます。結果は顧客にとって明らかです。「従来は16～20週間かかっていた設計/製造サイクル全体を3～5週間に短縮しました」とギルボー氏は語った。
3Dプリント技術を使えば新しいデザインを素早くテストできる
ワークショップの要件
Solaxis クランプは 34 インチ x 22 インチで、重さはわずか 28 ポンドなので、誰でも持ち上げて移動できるほど軽量です。今日では、すべてのオペレーターが自分のワークステーションに器具を置きたいと考えています。さらに、Solaxis 固定具を使用することで、作業者は 1 サイクルあたり平均 4 秒を節約できます。シールを組み立てる従業員は通常、年間 250,000 サイクルを実行し、サプライヤーの労働時間を数百時間節約します。「サイクルタイムの短縮だけでも、この治具の価格を正当化できます」とギルボー氏は言う。「そのため、12 か月以内に ROI が達成されます。」 ”

オペレーターはコンプライアンス検証のために部品をロックで固定します <br /> Solaxis と連携する前は、顧客はコンプライアンスの問題に頻繁に遭遇していました。 OEM への納品が返送され、商品の再検査と修理に多大な時間とコストがかかっています。 Stratasys 3D 印刷技術により、Solaxis は継続的に設備を改善し、顧客の生産時間とコストを節約できます。その結果、自動車サプライヤーは、OEM 顧客に提供するドアシールの信頼性を大幅に向上させました。過去2年間コンプライアンス上の問題は発生しておらず、これは同社の利益増加を意味している。（SandetribeのDENG氏による翻訳）

緑色のライトはロックが所定の位置に固定されていることを示します。出典: Tribe of Three

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