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アルテアエンジニアリング(株)

クラシックカーと先進テクノロジーの融合: VW CADDYに3Dプリンター製フロントエンド構造を搭載

ニュース・リリース

  • 2017/09/29 00:00

Altair、APWORKS社、csi entwicklungstechnik社、EOS社、GERG社、Heraeus社は、クラシックカーVW Caddyのフロントエンド構造最適化プロジェクトにおいて、自動車産業における工業用3Dプリンターの可能性を余すところなく示しました。開発されたフロントエンド構造は、非常に軽量で安定性に優れているだけでなく、多数の機能が統合されています。3i-PRINTと名付けられた今回の共同開発プロジェクトでは、参加企業により、フロントエンド構造の設計からシミュレーション、最適化、製造、ポストプロダクションに至るまでの全開発プロセスをカバーしました。コンセプトデザインから車両の完成までにかかった期間は、わずか9か月でした。

◆自動車産業における積層造形のメリット

工業用3Dプリンティング(別名、積層造形(AM))は、今後数年の間にイノベーションを加速させ、重要な開発プロセスに影響を与えることが予想されており、大量生産の現場に欠かせない技術になることが見込まれます。実際、すでに様々な産業で導入が進んでいます。積層造形を利用した製造・設計技術は刻々と進化し続けており、今後、積層造形のさらなるコスト低減および効率性向上が期待されていることから、工業用3Dプリント技術の使用が増加の一途をたどることは確実です。それは自動車産業においても例外ではありません。イノベーションの加速と開発プロセスの徹底的な強化のためには、今日の設計および積層造形技術のあらゆる可能性を検討する必要があります。

自動車エンジニアリングにおける積層造形の真の価値を引き出すには、構造力学や軽量化の範疇を超えた発想が欠かせません。可能な限り少ない部品数で可能な限り多くの機能を実現し、かつ付加価値をつけるという機能統合もまた、自動車産業にとっての3Dプリントの魅力の1つです。VW Caddyのコンセプトデザインでは、未来のテクノロジーの可能性を明らかにすることを目指しました。

◆有機的な設計で耐荷重構造を実現

パワートレインやアクチュエーターなどのコンポーネントの電動化が進行していること考慮し、フロントエンド構造の設計では、熱管理、設計空間縮小、全体重量削減の3点を重要なポイントと考えました。その上で、車両安全性、車両性能、乗り心地に関連した構造要件を満たす必要がありました。

◆プロセスチェーンの専門知識の融合

こうした目標を念頭に、csi entwicklungstechnik社の専門家がフロントエンド構造の設計・開発・製造に取り掛かりました。同社は、自動車のボディやインテリア / エクステリアの高品質モジュールを開発し、完成車メーカーおよび自動車部品サプライヤーに提供している企業です。一方、自動車産業や航空宇宙産業においてプロトタイピングおよび小スケールモデル作製の革新的なソリューションを提供している大手サプライヤーであるGERG社は、積層造形部品の接合と最終フレームの作製を担当しました。設計や製造プロセスの統合と最適化のためのシミュレーションテクノロジーの開発および多分野への応用を専門とするAltairのソフトウェアソリューションは、フロントエンド構造の設計、最適化、シミュレーション、開発で活用されました。

コンセプトデザインのシミュレーションと設計の完了後、APWORKS社が3Dプリンター用にコンポーネントの最終寸法を決定しました。APWORKS社は、3Dプリンティングの前処理の専門知識を提供し、フロントエンド構造の実際の積層造形も担当しました。Airbus社の子会社である同社は、最先端の製造プロセスに精通し、様々な産業において航空宇宙産業のベストプラクティスを実施しています。フロントエンド構造のプリント時にAPWORKS社が使用したのは、金属 / ポリマーの工業用3Dプリンティング分野の大手テクノロジーサプライヤーであるEOS社が開発したシステムです。フロントエンド構造の製造にはAPWORKS社が開発した高強度アルミニウム合金Scalmalloy(r)が使用され、金属粉末を専門とするHeraeus社がScalmalloy(r)の供給および品質評価を行いました。プリント工程では、APWORKS社はEOS M 400システムの理想的なプリントパラメータセットを考案しました。Scalmalloy(r)という革新的な材料を用いて積層造形を行ったことにより、従来の製造技術では実現し得ない機能統合の可能性を明らかにすることができました。

詳細については、www.3i-print.comをご覧ください。

3Dプリンティングの可能性を引き出す
機能統合 - 耐荷重構造における熱管理

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