ホンダは紙の3Dプリント技術を使って炭素繊維複合部品を製造

ホンダは紙の3Dプリント技術を使って炭素繊維複合部品を製造
この投稿は Little Soft Bear によって 2016-12-6 11:00 に最後に編集されました。

自動車産業の急速な発展は人々に便利な交通手段をもたらしましたが、環境汚染やエネルギー不足などの問題にも直面しています。これらの問題により、自動車の省エネと排出ガス削減の取り組みが急務となっています。 Antarctic Bearは以前、3Dプリントによって石油などの再生不可能なエネルギーの消費を削減できると報告しました。もちろん、自動車の軽量化はエネルギーを節約し、排出量を削減する手段の1つです。自動車の軽量化を実現するには、主に2つの方法があります。1つは自動車部品の構造設計を最適化することであり、もう1つは従来の材料を軽量で高強度の材料に置き換えることです。炭素繊維複合材料は、近年自動車用途で急速に発展している高強度の軽量材料です。

従来のカーボンファイバーの敷設方法は、手作業に大きく依存しており、コストがかかります。3D プリント技術により、複雑な形状や短期的なニーズに対応するカーボンファイバー部品を自動化して製造できます。現在、炭素繊維複合材料を3Dプリントできるメーカーとしては、Markforged、Orbital Composites、Arevo Labs、Impossible Objectなど、炭素繊維複合材料の3Dプリントを直接行っている企業があります。こうした炭素繊維複合材を直接3Dプリントする技術のほか、一部の3Dプリント技術は炭素繊維複合材用の金型の製造にも利用でき、成形工程と組み合わせることで炭素繊維複合部品を迅速に製造できる。ホンダグループでは後者を利用して炭素繊維複合材部品を迅速に製造している。

紙も「丈夫」になる
ホンダグループが使用する 3D 印刷技術は、アイルランドの Mcor Technologies 社製の McorARKe 3D プリンターです。このデバイスは、選択堆積 (SDL) 紙 3D 印刷技術を使用しています。まずは McorARKe 3D プリンターのワークフローを簡単に見てみましょう。

画像提供: Mcor Technologies
-3Dモデルをスライスする
-紙が印刷室に送られた後、3Dモデルの形状に応じてバインダーが堆積されます。
- プリンターに新しい紙がセットされ、プリンター内の加熱プレートが紙に圧力をかけ、接着剤が2層の紙を接着するのを促します。
-紙を切るための超硬刃
- 3D モデルの各レイヤーが印刷されるまで、上記の手順を繰り返します。画像提供元: Mcor Technologies。Mcor Technologies が開発したカラー インクにより、McorARKe 3D プリンターはカラー 3D 印刷も実現できます。 McorARKe 3D プリンターは、印刷材料が一般的な事務用紙と環境に優しい接着剤であるため、印刷コストが低く、印刷されたモデルは細部まで精細であり、自動車製造のユーザーによって製品設計の検証やラピッドプロトタイピングに使用されています。しかし、ホンダはMcorARKe 3Dプリンターを使用して炭素繊維複合部品の金型を製造しており、この紙3Dプリント技術の応用はプロトタイプを超えて、迅速な製品製造の分野に移行しています。

炭素繊維複合部品を製造する一般的な方法は、まずCNC工作機械を使用して部品の金型を切り出し、次に離型剤を使用して炭素繊維材料のブランクを金型の表面に置き、多孔質の粘着防止布(フィルム)、粘着フェルト、通気性フェルトカバーなどの処理ステップを経て、オートクレーブに入れて一定の温度と圧力下で硬化プロセスを完了することです。

金型の製造サイクルが長く、コストも高くなります。これを踏まえ、ホンダは低コスト・短サイクル技術であるSDL紙3Dプリント技術を活用し、炭素繊維複合部品の金型製造を開始した。では、柔らかい紙で作られたこれらの型は、その後の炭素繊維複合材成形プロセスのテストに耐えることができるのでしょうか?

画像提供:Mcor Technologies ホンダとMcor Technologiesは1年間の研究を行い、その結果、印刷​​された紙は層ごとに接着および圧縮された後、非常に強くなり、一枚の紙とはまったく異なる機械的特性を持つことが示されました。同時に、紙は非晶質材料であるため、プラスチックのように予熱後に溶けることがなく、紙の3Dプリント金型は変形することなく、長時間高温高圧環境に置くことができます。探索実践では、炭素繊維材料の成形プロセス中に紙の3Dプリント型が配置される環境は、135℃の高温と500,000Paの圧力です。

プリンターの超硬ブレードは印刷プロセス中に各層の印刷形状を正確にカットするため、紙で 3D 印刷された金型は高い寸法精度を持ち、最終的なカーボンファイバー部品にも高い寸法精度をもたらします。成形された部品の脱型を容易にするために、紙製の 3D プリント型の表面に離型剤を塗布することができます。これらの工程で紙型の変化が少ないため、必要に応じて型を再利用することができます。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
3Dプリントのもう一つのプラス効果:世界の石油消費量を削減するのに役立つ可能性がある
3Dプリントで軽量化を実現する4つの方法
ホンダ、カーボンファイバー、部品、テクノロジー

<<:  3Dプリント技術はウェアラブルデバイスに電力を供給する新たな方法を提供する

>>:  3DプリントがイギリスのBARチームのアメリカズカップ優勝に貢献

推薦する

南京連空研究所は40台以上のアーク金属3Dプリンターを導入し、業界のリーダーとなった。

急速に発展している今日の製造業において、独自の革新性と応用の可能性を備えた 3D プリント技術は、産...

ウィスコンシン大学は、X線、熱画像、可視光などの技術を統合して、電子ビーム金属3Dプリントの仕組みを研究しています。

電子ビーム粉末床溶融結合 (EB-PBF) 金属 3D 印刷技術では、電子ビームを使用して粉末床を予...

【何氏】オピニオン:3Dプリンターは「買ってはいけない」

2022年4月18日、南極熊は[何先生3Dプリンター]がビリビリで人気検索1位になったことを発見し...

インド初の事例:39歳の男性が3Dプリントチタンインプラントで股関節再置換手術を完了

インドは3Dプリントの分野では欧米ほど進んではいないものの、依然としてこの技術の応用を推進している。...

米陸軍はICONと提携し、西部最大の3Dプリント建築複合施設を建設する

2022年4月11日、アンタークティックベアは、米軍がボーイングやエックスワンなど数多くの3Dプリ...

Yisheng は香港の中学生 3D プリント デザイン コンテストを後援し、新たな世界記録を樹立しました。

香港特別行政区の設立20周年を祝い、若い世代が3Dプリント技術を使って創造性を発揮することを奨励する...

3Dプリンティング、起業3年目の私の意見

著者: 中国東北部で3Dプリントをするクマ好き南極のクマの紹介: 以下は、中国北東部で 3D プリン...

三叉神経痛の穿刺治療における3Dプリントの応用

三叉神経痛は、臨床診療でよく見られる脳神経疾患で、「世界で最も痛みを伴う疾患」として知られています。...

映画やテレビの小道具を作るのに困難を感じていますか? 3Dプリント技術は完璧に解決します

映画ファンごとに、特定の映画を観る理由や好きになる理由は異なります。なかでも、精巧な職人技が光る映画...

ルノーF1チーム:SLA 3Dプリンター2台とSLS 3Dプリンター3台、3D Systemsがレーシングカー開発の加速に貢献

3D プリント技術はどのようにしてレーシングカー開発の強力なツールとなるのでしょうか? Antar...

【完璧なプリント】3Dプリントフィラメントの反り度合いを測定する方法は?

この投稿は、Dongfang Xiong によって 2016-1-15 16:55 に最後に編集され...

クラシックなファルコファルコンは着陸装置のドアをリバースエンジニアリングして再び飛び立った

ケース概要概要: Artec の販売代理店 Javelin Technologies が航空専門家の...