キャデラック CELESTIQ は、自動車部品の鋳造に大型砂型 3D プリンターを採用

2023年3月、Antarctic Bearは、ドイツの3Dプリンターメーカーvoxeljet AG（NASDAQ: VJET）がゼネラルモーターズからキャデラックCELESTIQの生産を委託されたことを知りました。特に、米国の顧客であるTooling & Equipment International（TEI）は、世界最大の砂型3DプリンターであるvoxeljetのVX4000を使用して砂型コアを3Dプリントし、CELESTIQシリーズ用の大型で軽量な構造部品を製造しています。

CELESTIQ 電気自動車 (EV) の各シリーズは、100 を超える 3D プリント部品を使用して手作りされ、限定版となり、価格は 30 万ドルになります。付加製造（AM）は、高級車の従来の製造技術よりも低コストで高性能な部品を製造できるため、このタスクに最適です。

△キャデラックセレスティークの後方3/4ビューは、山々を見下ろす高原にあります。

砂型鋳造は、特にスタンピングではコスト競争力がない、今回のような限定シリーズの場合、大型金属部品を製造するための重要な技術です。ゼネラルモーターズのサプライヤーであるTEIは、VX4000を使用して合計51個の砂型コアを3Dプリントし、CELESTIQの車体下部構造用の大型軽量部品を鋳造しており、GMは30〜40個の打ち抜き部品を6個の大型精密砂型鋳造アルミニウム部品に置き換えている。

△VX4000 3Dプリント砂コア。画像提供：Tooling & Equipment International (TEI)。

複雑な部品をできるだけ経済的かつ軽量に製造するために、TEI はコアを 3D プリントしました。したがって、従来の製造方法では経済的に実現不可能であったコアの中空部分に強化機能を組み込むことができます。 VX4000 を使用することで、TEI は一晩で複数の車両用の数百個のコアを大量生産できます。印刷されたコアは、砂型に入れて鋳造される前に、滑らかになるまで研磨され、耐火コーティングが施されます。 TEI 社長のオリバー・ジョンソン氏は次のように説明しています。「追加のツールを使用せずに、VX4000 プリンターの大きな造形体積により、リードタイムを大幅に短縮し、最適化されたトポロジーで軽量コンポーネントを生産できます。これは従来の方法では不可能です。」

この機械の大きさは4 x 2 x 1メートルで、2018年にvoxeljetと提携して以来、TEIは年間50万リットル以上の3Dプリント用砂を生産している。 TEI は 3 台目の VX4000 を購入し、3 台の VX4000 サンドプリンターを所有する唯一の米国企業となり、年間合計 250 万リットルを生産しています。

△Tooling & Equipment International (TEI)のVX4000。

Desktop Metal (NYSE: DM) は砂型 3D プリンターで最大の市場シェアを誇り、voxeljet は大型の砂型プリンターを製造しています。過去数年間の M&A 活動を考慮すると、voxeljet は、独自のロボットアームベースの砂 3D プリンターを発売している Desktop の買収ターゲットになる可能性があります。

GMは2024年に1,000台未満の車両を発売する準備を進めており、今後さらに多くのサプライヤーから、この自動車大手がCELESTIQプロジェクトに参加するという話を聞くことになるだろう。将来的には、どのような付加製造技術が使用されるかについて、さらに詳しく知ることができるでしょう。これまでのところ、HP が関与することが分かっています。そうした企業の 1 つが Divergent Technologies である可能性がある。同社は自動車 OEM のトップ 10 社のうち 8 社と提携しているという。

製造、3D プリント、自動車の世界で CELESTIQ が何を意味するのかを考えることも価値があります。キャデラックは伝統的に高級ブランドとみなされてきたが、モデルの販売価格が10万ドルを大きく下回る同社にとって、30万ドルは高すぎる価格だ。この新しいアプローチは、デジタル生産と手作業の職人技の活用とともに、自動車業界におけるパラダイムシフトを示しています。

世界が化石燃料から離れ、代替エネルギー源の探求に努める中、一般の人々は依然として自分の車を所有できるのでしょうか?それとも、レンタル、ライドシェア、軽電気交通（スクーターなど）の新しいモデルがこの概念に取って代わるのでしょうか？関連して、付加製造が本当に大量生産レベルに達する日が来るのだろうかと疑問に思う。それとも、すべての製造業が、大衆向けの安価な必需品と、中流階級以上向けの高級ぜいたく品の製造のために割り当てられるのでしょうか?地球上の資源がどんどん消費されていくと、そういった傾向が出てくるのかもしれません。

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