スペアパート3D印刷が自動車、機関車、航空業界に革命をもたらしている方法

商業旅行と自動車製造は、産業が得るのと同じくらい重く、工場集約的です。最小の車でさえ、大量のコンポーネントを備えた大規模な事業であり、大規模な飛行機や機関車を気にする必要はありません。これらの車両は、無期限に長期間（場合によっては数十年）にわたって動作することを目的としています。

これはまた、これらの車両とそのコンポーネントの多くが何年にもわたって損傷し、乗客から大きな摩耗や損傷を被ることを意味します。以前は、メーカーは、シートカバーや手すりや手すりのプラスチック部品など、単一の部品を製造できる遠方の工場に依存していました。これにより、多くの場合、待ち時間が長くなり、輸送コストが発生し、供給側の価格が高騰します。現在、3D印刷は、この問題に対してはるかに経済的なソリューションを提供しています。

全体的に安価で多機能な製造

図1エンゼルトレインズ経由の画像

壊れやすい多くのコンポーネントを備えた大型車両に関しては、米国空軍から英国の鉄道会社まで、さまざまな組織が3D印刷が実行可能なソリューションであると考えています。部品はプラスチックを使用して製造する方が安価であり、カスタマイズも簡単です。

これは、何年も生産されていない飛行機や列車に属するコンポーネントに特に当てはまります。特定の部品の在庫を維持することは非常にコストがかかるため、サプライヤは単にそれらの提供を停止する可能性があります。これは、注文頻度の低いコンポーネントの場合に特に当てはまります。顧客は、そのような部品の大量の在庫を保管したり、サードパーティの製造業者と契約したりすることに頼ることがよくあります。ただし、積層造形はこのモデルを急速に混乱させています。

生産施設を見つけてそのようなコンポーネントのコピーを取得することは非常に困難ですが、3Dプリンターは最初からモデルが必要なだけです。これらはスキャンすることも、最初からかなり簡単に再現することもできます。もう1つの利点は、さまざまなセクションを軽量化し、従来の多くの製造形態よりも使用する材料を少なくすることで、部品を改善できることです。

この生産様式では、多くの場合、カスタマイズと改善が必要になります。エンゼルトレインズや英国のさまざまな鉄道会社の場合、3D印刷を使用することで、メーカーは列車のコンポーネントに点字メッセージを入力して、目の不自由な乗客が指示を読むことができるようになりました。この種の機能強化により、企業はそのようなメッセージをパーソナライズしたり、必要に応じて安価かつ簡単に変更したりすることもできます。

3D印刷だけで、グラブハンドルだけで、英国の鉄道会社は通常の15,000ポンドから大幅にコストを削減し、生産時間を2か月半から約3週間に短縮しました。当局はまた、3D印刷用の積層造形と設計を使用することで、最終的に部品あたり50％のコスト削減が達成できると予測しています。

さらに、3D印刷では、モデルが機能する限り、いくつかの異なるタイプのコンポーネントを作成することもできます。彼らは座席と乗客用トレイ用の部品を製造できるだけでなく、通常は別々の機械と設備から供給されなければならないエンジニアリング部品用の小片も製造できました。この多機能の側面により、企業は単一のデバイスとより安価な材料に適合すると思われるさまざまな部品とツールを製造できます。

オンデマンド制作

図2ベントレーブロワー

3Dプリントの重要な機能の1つは、専用の設備を必要とせずに、部品の製造業者や販売業者ではなく、会社に適したタイムスケールでの生産を可能にする機能です。このため、自動車のリフォームの世界では、期限切れから長い間製造されている部品が大きな影響力を持っています。ポルシェなどの企業は、この側面を活用してスペアバットの生産コストを削減してきましたが、オンデマンド生産により、短期間のクラシック自動車生産の実行可能性も復活しています。

たとえば、ベントレーは3D印刷を使用して、戦前のレースカーの最初の継続となるクラシックラインの古いモデルを完全に再現しています。そうすることで、同社はクラシックな1929年製ベントレー4½リットル「ブロワー」自動車の12の例を作成します。ブロワーは現在、コレクターの中で最も望ましいベントレーの1つであり、自動車愛好家にとって大きな魅力となっています。

同様のイニシアチブにより、リノベーターは世界中の古い車を修理することができ、かつてはクラシックパーツの忠実な表現で再現することは不可能と考えられていた自動車を再活性化することができました。これは、3Dスキャン、モデリング、その他のテクノロジーの進歩により容易になりました。

ローカライズされた製造

これらすべてに加えて、3D印刷により、これらすべてのコンポーネントの社内での製造、設計、および改善が可能になります。他のすべての利点に加えて、プロトタイピングとテストが高速化され、目的の施設にローカライズされることも意味します。これは航空機メーカーにとって大きな恩恵でした。

2019年、米空軍は最近、最初の3D印刷部品を認定しました。これは、たまたま飛行機の1つの便座でした。航空機の多くのユニットが10年以上前のものであることを考慮して、USAFは3D印刷に目を向け、トイレカバーなどのスペアパーツの製造にかかる時間とコストを大幅に削減しています。これらの飛行機の多くは生産が終了しており、スペアパーツの配送には1年以上かかる可能性があるため、これは特に便利です。

3D印刷では、サプライヤーが部品を提供するのを待つ必要がないだけでなく、自社の施設でそのようなコンポーネントを製造します。特に米空軍の場合、航空機の平均年齢は28歳です。これらの部品を製造していた工場の多くはなくなっており、既存の部品の納期と生産時間は1年にも及ぶ可能性があります。

航空業界はスペアパーツを非常に苦しんでいる可能性があり、場合によっては、航空機の改修サービスがこれらの種類のコンポーネントのジャンク機を精査します。しかし、3D印刷の助けを借りて、これらの部品の取得時間は1年から2日になりました。これらの部品は現在、社内で製造されており、広範なテストが行​​われています。 USAFは、今後も3Dプリントを他の製品に適用していきます。