3Dプリントによりブレーキディスクの排出量が27%削減され、EUの新車要件を満たす

南極のクマの紹介:付加製造は、排出量を削減し、持続可能な開発目標を達成するためのツールとしてますます使用されています。

△Prima AdditiveとComauの高速コーティングプロセスユニット
2024年9月21日、アンタークティックベアは、イタリアの3Dプリンター製造会社Prima Additiveが自動化およびロボット工学のリーダーであるComauと提携し、世界的な自動車メーカーStellantis向けに革新的な高速ブレーキディスクコーティングシステムを発売することを知りました。このシステムは、高度なレーザー技術、ロボットアーム、粉末管理、指向性エネルギー堆積 (DED) 3D 印刷技術を統合し、自動車のブレーキディスクの耐摩耗性と性能を向上させます。

この迅速なコーティングプロセスにより、元の金属ブレーキディスクに弾力性のある金属材料の薄い層が素早く塗布され、コンポーネントの耐用年数が大幅に延長されます。プリマ・アディティブ社は、コーティング処理によりブレーキディスクの劣化による汚染物質の排出を効果的に削減でき、削減率は最大80％と推定されると述べた。この成果は、自動車業界のますます厳しくなる持続可能性の目標、特に2026年末までにブレーキディスクの粒子排出量を27%削減することを求める欧州連合（EU）のユーロ7基準に沿ったものです。

「レーザーベースのブレーキディスクコーティングシステムは、大規模な自動車生産におけるレーザー積層造形およびレーザークラッディング技術の使用において、最も収益性が高く持続可能な例です」と、Prima Additive の CEO、パオロ・カレファティ氏は述べています。「このソリューションは、自動車のブレーキディスクの性能を向上させるだけでなく、自動車の全体的な環境への影響を軽減することで、持続可能な開発を積極的に促進します。」

この新しい高速コーティングシステムは今年末までにフランスのステランティスのセプトフォン工場で稼働する予定で、同社はユーロ7基準を満たすブレーキディスクのハードコーティング用の完全自動化生産ラインを導入する最初の自動車メーカーの1つとなる。

△コーティングされたブレーキディスクのクローズアップ
3Dプリントされた環境に優しいブレーキディスクコーティング

Prima Additive 社によると、内燃機関車両から排出される粒子状物質の 21% はブレーキディスクから発生しています。ブレーキをかけると、物質が侵食され、直径 10 μm 未満の粒子の形で大気中に放出されます。

EUの道路車両の排出ガスを管理するため、2027年7月にユーロ7規制が発効し、新しいブレーキ排出ガス基準が導入されます。この基準では、ブレーキディスクからの粒子状物質排出量を 27% 削減するだけでなく、車両全体の粒子状物質排出量を 13% 削減することも求められています。

新しい自動化 RC セルは、Comau のロボットアームを Siemens の SINUMERIK Run MyRobot ソフトウェアと統合し、外部または組み込みのロボットコントローラーを必要とせずにロボットアームを直接制御できるようにします。

△プリマアディティブの高速コーティング技術
Prima Additive は、同社の高速コーティングプロセスにより、430L スチールと TiC チタンカーバイドを使用した高品質で再現性の高い 2 層ブレーキローターコーティングを 3D プリントできると主張しています。 Antarctic Bear は、DED 駆動プロセスによりコーティング時間が大幅に短縮されることを知りました。このプロセスは、ベース金属を部分的に溶かし、粉末がベース金属からわずかに離れるときにレーザーを使用して粉末を溶かすことによって機能します。

柔軟性を考慮して設計されたブレーキローターコーティングシステムは、変化するアプリケーションのニーズに対応するために、自動車からトラックまでさまざまなブレーキローターサイズに対応できる調整可能なクランプを備えています。

「このロボットソリューションは、2つのイタリア企業が重要な持続可能性の目標を達成するために革新を行っている素晴らしい例です」と、ComauのCEOであるピエトロ・ゴリエ氏は述べました。「両社は、粒子状物質の排出を効果的に削減し、最新の規制に準拠するターンキーソリューションに対する世界的な需要の高まりに応えるために取り組んでいます。私たちは、この種のソリューションには大きな市場可能性があると考えています。」

最初の DED ベースのコーティングユニットは、9 月 18 日にトリノで行われた同社の工場ブーストデーでステランティスに披露され、この革新的な技術の商業化に向けた大きな一歩となりました。

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