3DプリントとCNC機械加工のプロトタイプが最速の車を高速化する方法

ヘネシーヴェノムGTは、滑走路で時速270マイルに達しました。ケーニグセグワン：1はそれがかわいいと思います。そしてそれは時速280マイルに達することができるはずだからです。ああ、それは狂ったように角を曲がることができます。スピードの新しい王様へようこそ。これらの車を新記録に更新するために使用されたテクノロジー、CNC機械加工をすばやく（しゃれなしで）見てみましょう。

歴史を通して、私たちの種類はスピードに対する生来の執着を発展させてきました。古代のダチョウであろうと、最近の馬や車であろうと、レース大会は常に人々が革新し、敵に対して競争力を獲得することを奨励してきました。これは、19日後半に自動車が作成されて初めて増幅されました 世紀。愛好家やメーカーは常により高速な車の革新と開発に駆り立てられており、CNC機械加工と3D印刷が登場します。これらのプロトタイピングと低製造技術により、メーカーはより軽量でより正確な自動車部品をより優れた空気力学で製造できるようになり、自動車が新しい車に到達するのに役立ちます。制限。今日の最速の車に飛び込む前に、すべての革新を推進するテクノロジーを見てみましょう。

CNCマシンと3Dプリンター

CNCまたはコンピューター数値制御機械は、コンピュータープログラムを介して設計の正確な物理的プロトタイプを作成できる電気機械装置です。このテクノロジーは、40年代と50年代に最初に開発されました。当時、これらのマシンを操作するには、手動で記述されたコードが必要でした。しかし、コンピューターの発明以来、この技術は新しい境地に到達しました。ライバルの3D印刷とは異なり、CNC機械加工は減法混色のプロセスです。つまり、好みの素材のブロックから始めて、複数のツールヘッドを使用してその周りを正確に切り取り、目的の3Dプロトタイプを作成します。この特定のテクノロジーに使用されるコンピューターコードは、Gコードと呼ばれます。その精度は1000分の1インチで測定され、これは1本の髪の毛の幅に近いものです。 CNCマシンは、ほとんどがドリル、旋盤、フライス盤で操作され、最後のものが最も便利です。メーカーは、製品に応じて、CNC加工にさまざまな材料を使用できます。

3D印刷または積層造形は、デジタルCADファイルから3Dソリッドオブジェクトを作成するプロセスです。 3D印刷されたオブジェクトの作成は、付加的なプロセスを使用して実現されます。付加的なプロセスでは、オブジェクトは、オブジェクトが最終的に作成されるまで、マテリアルの連続するレイヤーを配置することによって作成されます。これらの各レイヤーは、最終的なオブジェクトの薄くスライスされた水平断面として見ることができます。 3D印刷により、従来の製造方法よりも少ない材料で複雑な（機能的な）形状を作成できます。

自動車産業におけるCNC機械加工と3D印刷の使用

CNCマシンは、鋼やアルミニウムなどの材料を操作して、エンジンピストン、ブレーキディスク、ボディパーツなどのさまざまな自動車部品を非常に正確に製造するために使用されます。メーカーは通常、最初に3Dプリンターを使用してプロトタイプを設計し、次にGコードを介してそれらをCNCマシンに処理します。これらのCNC機械加工のプロトタイプは、さまざまな設計で実験され、メーカーは車両の最高速度と効率のために最適な設計を開発することができます。機械の精度は、余分な不要な重量を削減するのにも役立ち、車をより軽く、より速くすることができます。

ギアボックス、シャーシ、ドライブアクスルなどの自動車の部品やコンポーネントは、設計が非常に複雑であるため、手作業でこれらのコンポーネントを処理および製造することが非常に困難になる可能性があります。 CNC機械加工と3D印刷のプロトタイプにより、これらの部品は、適切なコーディングにより、わずかな時間で最高の効率で製造できます。

自動車生産の4つのフェーズ。スタンピング、溶接、塗装、組み立てはすべて、CNC工作機械で制御および操作できるため、人間の介入はまったく必要ありません。これは、世間の批判に関係なく、ほぼ完全に自動化に依存している新しいテスラ工場で観察できます。

ブガッティ、パガーニ、フェラーリなどのハイエンドのスポーツカーブランドは、希望するベンチマークを達成するためのわずかな変更に依存しています。コンポーネントの重量と車両の空気力学は、これらのベンチマークを達成する上で大きな役割を果たします。ここでCNC加工が非常に便利になり、超軽量の炭素繊維を使用できるようになります。これらのマシンの非の打ちどころのない精度は、これらのスポーツカーの複雑なデザインを可能にし、世界を魅了する最速の車を作ります。

5つの異なる軸で動作できるCNCの新しいモデルは、他の何よりも生産を加速します。これらの革新は、テスラのような企業が現在生産限界に直面している問題を解決することができ、需要と比較して供給は比較的不足しています。

大企業の製造はCNC機械加工に依存し、プロセスでの人為的ミスの可能性を排除するのが一般的な方法です。ポルシェは、CNC機械加工の一種であるCAD（コンピューター支援設計）を使用して911スパイダーを完全に設計するという余分な努力をしました。

CNCマシンは何十年も前から存在していますが、それでもかなり高価であるため、小規模なメーカーが常にCNCマシンに依存できるとは限りません。ここで、3Dプリンターが有用になりました。 CNCマシンは、膨大なコストを負担する可能性のある多数のタスクを実行するために一連のツールヘッドを使用します。しかし、CNCマシンの精度と効率は、他のどの製品にも匹敵しません。 CNCマシンと3D印刷技術が、今日の道路で最速の車を作るのにどのように役立ったかを見てみましょう。

ケーニグセグのアゲラRとアゲラSは、1,000馬力以上を誇り、非常に軽量であるため、飼いならされた退屈な車とは言えません。数年前、彼らの制作チームリーダーであるクリスチャンは、ポルシェ、フェラーリ、マクラーレンから何が起こっているのかという噂を聞きました。彼は彼らを引き受けることができる何かを準備したかったのです。

ケーニグセグOne：1は、7,500 RPM（8,250レッドライン）で1,360馬力、ケーニグセグの5.0リッターターボチャージャー付きV8の改訂版から3,000〜7,500RPMで1,000NM（737 lb-ft）のトルクを発揮します。クレイジーな量のように、それはたくさんあります。

クリスチャンは、One：1を世界初の「メガカー」と呼ぶのが好きだと言います。クラスに合わないからではなく、1,360馬力が1メガワットに等しいからです。それはより多くのブーストでより多くのパワーを生み出すことができますが、彼らはより多くの運転性と応答に匹敵するバランスを達成したかったのです。クリスチャンの目標は、2,500 RPM前後でフルスチームで作動するエンジンでした。より高いブーストターボは、4,000RPMまでそれを遅らせていたでしょう。 One：1のトルク曲線は単に魅惑的です。完全に平らではありませんが、非常に近いです。

また、日常的に耳にすることのない新しい可変ジオメトリターボチャージャーを使用しています。内部は3Dプリントされています。それは彼らが彼らが望む形を達成するのを助けただけでなく、体重を抑えました。

ターボチャージャーの内部に加えて、エキゾーストチップに3Dプリントが使用されています。

https://www.3dnatives.comのようなプラットフォームは、3D印刷と積層造形のすべての主要な情報源であり、そこから3D印刷に関するすべてのことを学ぶことができます。

実際、このエキゾーストチップは、これまでに製造された3Dプリントチタンの中で最大の部品です。実際に生産するのに丸3日かかります。それは大量生産された車にとっては驚くほど非効率的ですが、実際にはケーニグセグのような特注メーカーに有利に働きます。 3D印刷を使用すると、複雑すぎて6個しか入手できない高価なサプライヤーと取引する代わりに、ワークフローを制御できます。

外側では、モノコックはアゲラにあるもののように見えますが、One：1は、アゲラで使用されている織りよりも最大40％軽いカーボンファイバーのまったく新しい織りを使用しています。実際、この新世代のカーボンファイバーは、新しいF1カーに見られるものと同じです。カーボンファイバーは羽のように軽く、これらの超高速車の真のゲームチェンジャーです。

ケーニグセグが未知の海に入るところですので、今度は席をつかんでください。エンゲルホルムの小さな会社が初めて、アクティブな空気力学を使用しています。フロントエンドの下側には、カーボンファイバーを弱めるためのカットアウトが追加されています。次に、カーボンファイバーを曲げて空気をボディに通し、フードから排出するために実際に使用される油圧アクチュエータがあります。車が最高速度モードのときは、フラップを閉じてダウンフォースを減らし、可能な限りステルスにします。

カーボンファイバーを通してください。すべて、はい、すべてが炭素繊維です。シート、ホイール、ボディ、モノコックセーフティセル、サンバイザーでさえカーボンファイバーであり、クリスチャンはそれらをそれぞれ約100グラム節約したと言います。重要なのは、それほど多くは聞こえないかもしれませんが、ここでは少しでも重要です。

これが、One：1の重量が1,360キログラムである方法です。そして、それは乾燥重量ではありません。ガスの半分のタンクと他のすべての液体がいっぱいになっています。本当に素晴らしい偉業です。

しかし、ケーニグセグ1は、ブガッティがカイロンの発売で最速の車のタイトルを取り戻したため、昨年に引き継がれました。この赤ちゃんが飛ぶのを見るには、https：//www.youtube.com/watch？v=73V0Y1HL6G8で製造された最速の自動車トップ10からこのビデオをチェックしてください。

私はクリスチャンと彼のチームが来年中にポールポジションに戻り、CNC機械加工がその背後にあることにお金をかけました。