ルノーはシートを30%軽量化、30%薄型化する革新的な3Dプリント素材を開発

2024年4月、アンタークティックベアは、120年の歴史を持つ自動車ブランド、ルノー（RNO）がフランス代替エネルギー・原子力委員会（CEA）と提携し、新しいタイプの3Dプリント材料を共同開発していることを知りました。このコラボレーションの目標は、適応性のある機械的挙動と強化された性能を備えた部品を作成することであり、ルノーはこれを、従来は複数の材料の混合を必要としていた座席、背もたれ、肘掛け、センターコンソールなどの部品に適用することを計画している。

2年間の研究とテストを経て、ルノーとCEAは最終的に12件を超える特許を取得し、複雑なメッシュ構造からなる新素材の開発に成功しました。名前が明かされていないこの新素材は、強力かつ軽量でカスタマイズ可能。熱可塑性ポリウレタン（TPU）で作られており、リサイクル可能です。

彼らが作り出したメッシュ構造では、個々の糸を3次元で設計および調整できるため、素材内に複雑な多層ネットワークを作り出すことができ、各層に独自の機能と特性を持たせることができます。本質的には、構造を高精度に調整して、材料のさまざまな部分でさまざまな特性と動作を実現できます。

設計プロセスはより複雑になりますが、最終的な 3D プリント部品はモノリシックで単一の材料から作られるため、製造が容易になります。これらのコンポーネントは、組み立ての必要がなく、1 回の 3D 印刷操作で作成できるため、二酸化炭素排出量が最小限に抑えられ、廃棄物も発生しません。この効率性により製造プロセスが簡素化されるだけでなく、廃棄物を削減することで環境の持続可能性も促進されます。

例えば、この革新的な素材を車のシートに適用すると、快適性、クッション性、サポート性を損なうことなく、約 30% 軽量化、薄型化が可能になります。布地、フォーム、補強材などの従来の素材とは異なり、この単一の素材は優れた快適性を提供するように設計されています。カスタマイズをさらに一歩進めて、シートをドライバーの体型に合わせて調整し、さまざまな領域を個々の圧力ニーズに合わせて調整することで、快適性とサポート性を向上させ、各車両のインテリアをオーナーの好みやスタイルに合わせてユニークで個性的なものにすることができます。

この革新的な素材は、当初は、カスタマイズや高度な機能がより一般的である高級モデルにより適している可能性があります。たとえば、高性能車両の生産で知られるアルピーヌのスポーツカーや、高級なバリエーションや機能が含まれる可能性のあるメガーヌ E-Tech エレクトリックやルノー 5 エレクトリックの発売が予定されている電気自動車 (EV) などです。この技術により、30% 軽量、30% 薄いシートを製造できると同時に、快適性とカスタマイズ性も向上します。そのため、ルノーは、購入者が先進技術を期待し、さらなる快適性とカスタマイズに喜んでお金を払っている高級車やハイエンド車シリーズで、まずこの素材を導入する可能性が高い。しかし、時間が経つにつれて製造工程が効率化され、コストが下がれば、この技術は成功し、より手頃なモデルに統合される可能性があり、それが同ブランドの最大の利益源の一つとなるだろう。

CEA 新エネルギー技術およびナノマテリアルイノベーションラボの CEO であるフランソワレガルランド氏は、次のように述べています。「ほぼ完全な設計の自由度、材料と重量の節約、機能の統合、製造時間の短縮により、積層造形は CEA が強力にサポートする分野となっています。ルノーグループとのこのプロジェクトは、設計、特性評価、アプリケーションへの統合を通じて新材料の開発に重点を置くこの分野の強みを裏付けるものです。」

△ ブラジルのルノー自動車工場

ルノーは付加製造に精通している。同社は数年前からこの技術を活用し、最近発売された2025年型ルノー5 E-Tech Electricの内装用のツール、試作部品、スペアパーツ、さらには3Dプリントアクセサリーを製作してきた。ブラジルのアイルトン・セナ工業団地には、年間1万個以上の部品を生産する3Dプリントセンターがある。これらの部品は製造プロセスで使用されるだけでなく、生産開始前の一連のテストにも使用されます。現在、CEA と提携して開発された格子構造のおかげで、ルノーの工場での積層造形は以前よりもはるかに高速化され、同社は自動車の内装のあらゆる側面を変革し、よりインタラクティブでパーソナルなものにすることができるようになりました。

△ ブラジルのルノーの3Dプリントセンター

この技術の応用展望はまだ模索中ですが、ルノーの取り組みは、自動車製造業界が性能の向上、環境への影響の低減、消費者のニーズを満たすための革新を積極的に模索していることを示しています。この新しい3Dプリント材料のさらなる開発により、よりエキサイティングな自動車のデザインと機能が見られ、将来の旅行体験にさらなる驚きがもたらされることが期待されます。

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