フォルクスワーゲングループは自動車製造への3Dプリント導入に真剣に取り組んでいる

多くの最先端自動車メーカーと同様に、フォルクスワーゲングループ傘下のフランスのスーパーカーブランド、ブガッティも自動車製造分野に3Dプリント技術を導入し始めている。 3D プリント技術は、エンジニアが製品のプロトタイプを迅速に開発するための強力なツールであることがわかりました。この技術は、自動車メーカーがより大きな構想を描き、低コストで即座にアイデアを物理的な製品に変えることに役立ちます。

ブガッティは最近、上記の技術を使用して、世界最大の 8 ピストンモノブロックブレーキキャリパーを「印刷」しました。この部品は2018年型ブガッティ・シロンに搭載される予定だと考えられている。ブレーキキャリパーのピストンのサイズと数は車両のブレーキ性能の重要な指標であるため、高性能車両では大型のマルチピストンキャリパーがよく使用されます。

データによると、2018年型ブガッティシロンのエンジンの最大出力は1,500馬力です。しかし、3Dプリント技術の助けを借りて製造された超大型ブレーキキャリパーは、強力な制動力を提供し、重量約1,995キロのこの高性能なモンスターを最高速度420キロメートルから非常に短時間で停止させることができます。

実際、このブレーキキャリパーの寸法は、長さ 31 cm、幅 20 cm で、世界新記録を樹立しました。ブガッティのエンジニアは、3Dプリント技術に使用できる素材であるチタンを使用して上記の部品を製造しました。これは現在、自動車に搭載されている機能的なチタン部品としては最大のものでもあります。

「当社のパフォーマンス数値はしばしば物理的限界に近いため、非常に高い要求が課せられます」とブガッティの技術開発責任者フランク・ゲツケ氏は語る。「継続的な開発プロセスにおいて、私たちは常に、新しい素材や新しいプロセスを使用して既存のモデルを改良する方法や、将来のブガッティモデルを設計する方法を考えています。」

ブガッティは、チタン部品の製造における付加的なプロセスにより、材料に極めて高い引張強度が与えられることを発見しました。実際、このような材料を破壊するには、1平方ミリメートルの面積に373Nmのトルクを加える必要があります。そのため、この素材で作られたキャリパーは、重量が5kg未満であるにもかかわらず、非常に強力です。

このような材料は、鋳造やスタンピングによって単一の部品に成形することは困難ですが、3D プリント技術により上記の問題を解決できます。さらに、印刷可能な部品は効率性と革新性の利点を兼ね備えているため、迅速な開発が可能になります。部品がコンセプトから最終製品になるまでには、わずか 3 か月しかかかりません。

ブガッティの3Dプリントの使用は、親会社であるフォルクスワーゲン・グループが製造工程にこの技術を全面的に採用するだろうというシグナルと見ることができる。

少し前、ドイツの自動車メーカーは部品の大量生産に3Dプリント技術を活用すると発表した。同グループはすでに、3Dプリントされたギアシフター、エンジンウォーターラインジョイント、ドアハンドルと革製内装を接続する金属部品の生産を開始している。

フォルクスワーゲン・ヨーロッパは、一昨年から自動車部品を生産する機械に3Dプリント部品を使用している。 2016年、ポルトガルのパルメラ工場では1,000台以上の機械が生産され、部品製造で16万ドル（約102万5,600人民元）を節約した。

昨年5月、フォルクスワーゲンは、ヴェルターゼー・チューニング・フェスティバルのために特別に発売された特別版GTIの一連の特殊部品の製造にも3Dプリント技術を使用しました。 3Dプリント工程は設計と同時に実行できるため、事前に時間を確保する必要がなく、生産コストの削減や工場のスペースの節約にもつながります。軽量素材に関しては、フォルクスワーゲングループ内では 3D プリント技術が効果的な生産方法として長年使用されてきました。例えば、3D プリントされた A ピラーの窓枠は通常の窓枠よりも 74% 軽量なので、車両の燃費向上にも役立ちます。

ポルシェのイノベーションおよび開発管理責任者であるクヌース・ワルチャック氏によると、「ピストンのような大きな負荷がかかる部品でも印刷できる」という。「材料は層ごとに積み重なっていくため、その微細構造に体系的に影響を与えることができます。3Dプリントされた部品は、従来の部品と比べて機械的特性に非常に大きな違いがあります」と彼は語った。フォルクスワーゲングループは、小型で複雑な部品は3Dプリントに適しており、製造の難易度を下げるだけでなく効率も向上できるが、大型部品は従来の方法で製造されるだろうと述べた。

アウディの内装技術センターで金型製造と金属成形の責任者を務めるイェルク・スピンドラー氏は、現在、自動車に搭載される3Dプリント部品の数を200個以内に抑えれば、メーカーは利益を上げ続けることができると語った。彼は、技術の向上により、この数は将来 3,000 にまで増加する可能性があると考えています。しかし、この技術は、製造に100時間以上かかるエンジンなどの大型部品には現在適用できません。

「この新しい技術は従来の製造プロセスに完全に取って代わるものではありません」とヨルグ・スピンドラー氏は言います。「しかし、いくつかの新しい可能性を生み出すでしょう。」

出典: インターフェース

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