積層造形による高級自動車製造の加速

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自動車積層造形がどのようにハイエンド製造を加速するか

米国で最も先進的なパフォーマンス ショップの 1 つにおけるエンジニアリングの画期的な進歩

ハイエンドの自動車製造業者にとって、パフォーマンス エンジニアリングには常に、精度、職人技、問題解決の融合が求められてきました。しかし、最新の車両がより複雑になり、顧客の期待が高まるにつれ、従来の製造ワークフローではボトルネックが生じる可能性があります。長い治具の製作時間、複雑な排気形状、限られた部品の入手可能性はすべて、進歩を遅らせます。 

これは、自動車積層造形の可能性を再構築している場所です。 

世界で最も高級な車両の構築とカスタマイズで知られるグラハム レイホール パフォーマンス (GRP) では、チームが新しいコンポーネントをプロトタイプ、製造、検証する方法において、付加技術が中心となっています。 GRP は、希少なフェラーリやマクラーレンから限定生産のランボルギーニに至るまで、精度と再現性が交渉の余地のないあらゆる車両を手がけています。 

かつては手作業で数週間を要していたプロジェクトが、複合材と金属の 3D プリンティングを組み合わせることにより、数時間で完了できるようになってきています。 

自動車積層造形の台頭により、プロトタイピングの高速化、コンポーネントの軽量化、新しい製造ワークフローへの扉が開かれており、その利点は特に高性能環境で顕著です。

GRP が自動車積層造形をカスタム排気開発および製造ワークフローにどのように統合しているかをご覧ください。

製造時間の短縮:40 時間から 1 回の印刷サイクルに

積層アプローチを採用する前、GRP の製造責任者は 20 ～ 40 時間かけて治具、固定具、排気コンポーネントを手作りし、各要素を手作業で切断、成形、溶接、精製していました。 

現在では、これらと同じ器具を CAD で設計し、一晩で印刷し、すぐに使用できるようになりました。

「機械加工もバリ取りも再加工も必要ありません」と Graham Rahal Performance の製造スペシャリスト、ロブ・ソーラム氏は説明します。 「プリンターからパーツを引き抜くと、ぴったりとフィットします。」 

この移行により、これまで手動の製造作業に費やされていた何百時間も解放され、時間をより価値の高いエンジニアリング タスクに再投資できるようになり、プロジェクトの所要時間が短縮され、顧客のスループットが向上しました。

Lamborghini Revuelto 用のカスタム X パイプの製作

GRP の最も魅力的な例の 1 つは、高度に特殊な排気要件を備えた 1,000 馬力のハイブリッド スーパーカー、ランボルギーニ レブエルトです。 

チームは、排気掃気と全体的なパワー供給に重要なコンポーネントであるカスタム X パイプを設計しました。形状は複雑で、従来の方法では大規模な切断、研削、手作業による修正が必要でした。 

代わりに、GRP は FX10 プリンターを使用してカスタム 316L ステンレス鋼フランジを製造し、次のことを可能にしました。

• 汚染を最小限に抑えた溶接可能な表面
• 制御された内部構造による軽量化
• 後処理をほとんど必要としない正確なジオメトリ
• 複数のビルドにわたる再現性

「溶接は難しいものだと予想していました」とソーラム氏は言います。 「しかし、印刷されたスチールは美しく溶接され、クリーンで一貫した結果が得られました。」 

パフォーマンスと同じくらい溶接の美しさを優先するショップにとって、軽くて丈夫な溶接可能な金属コンポーネントを印刷できる機能は状況を一変させました。

最終用途部品を超えて:工具、治具、作業効率

高性能排気コンポーネントが最も注目を集めていますが、GRP は以下の目的でも積層造形を使用しています。

• ハイエンド サスペンション コンポーネントの損傷を防ぐショック クランプ
• 日常使用に十分な強度を備えながら、高価なタングステンチップを保護するのに十分な柔らかさを備えたウォータージェット トゥ クランプ
• 繰り返しの作業を標準化する組立治具
• 以前はフライス加工や外注が必要だったカスタムのブラケット、ハウジング、テンプレート

これらの工場製工具は、連続繊維強化を含む複合材料を使用することが多く、数分の 1 の時間とコストでアルミニウムと同等の性能を実現します。 

自動車 3D プリンティングの運用上の利点を評価するチームにとって、ツールは ROI を最も直接的に高める要因の 1 つです。

自動車積層造形がハイエンド製造業者にとって非常にうまく機能する理由

GRP のプロジェクト全体で、いくつかのテーマが一貫して現れています。

• 精度 複雑な形状や重要な位置合わせ用
• 速度 24 時間以内にパーツやフィクスチャの印刷が可能になります
• 再現性 、顧客のビルドや複数車両のプロジェクトに不可欠
• 軽量化 内部構造の最適化により実現
• 自由なデザイン 従来の機械加工にはまったく太刀打ちできません

数百万ドルの車両を扱う製造業者、またはスループットの向上を求める大量生産工場にとって、これらの利点は急速に増大します。付加的なワークフローは職人技に代わるものではありません。彼らはそれを増幅させます。

最新の自動車製造ワークフローを探る

自動車およびパフォーマンス部門全体で、多くのエンジニアリングおよび製造チームが、デジタル ツールが日常業務にどのように適合するかを再評価しています。自動車の設計がより複雑になり、納期の期待が短くなるにつれて、自動車の積層造形は、従来の機械加工や手作りの製造を補完する実用的なものになりつつあります。 

産業用 3D プリンタを導入しているショップは、公差がより厳しい排気ジオメトリの開発、繰り返しの使用に耐える治具や工具の製造、加工に出すことなくプロトタイプの反復など、一般的なボトルネックを合理化しようとしていることがよくあります。同じテクノロジーは、特に精度と再現性が重要な場合に、少量、高価値の部品の生産もサポートし始めています。 

各ショップのワークフローは異なりますが、業界全体の傾向は明らかです。添加剤はもはやプロトタイピングに限定されません。特に速度、精度、カスタマイズが交差するところでは、現代の製造において信頼できる部分になりつつあります。

専門家に相談

積層造形が製造や自動車エンジニアリングのワークフローをどのようにサポートできるかをチームが評価している場合は、追加の技術リソースと専門家のガイダンスをここで利用できます。

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