今回紹介するのは3Dプリンターです。

自動車業界では風洞モデルテストは3Dプリンターで多くの部品が造形されているようですね。やはり3Dプリンターの強みは3次元の複雑形状を短期間で成形できることでしょう。
3Dプリンターによる造形はRapid prototypingの1手法になります。

ラピッドプロトタイピング(英: rapid prototyping)とは、製品開発で用いられる試作手法である。文字通り、高速(rapid)に試作(prototyping)することを目的としている。
出典:wikipedia




上の画像は旧F1チームMANORの風洞テスト用モデルですね。
白い造形品が多い中、フロントウィングには青い造形品が、また、リアウィングには金属削り出し部品が使われていることが分かると思います。


必要硬度や耐衝撃性に応じて素材を使い分けているのでしょう。青い部品は上記テーブルと同じ素材であれば、他の素材に比べて高硬度になっているため、強度が必要な部品なのでしょう。F1のフロントウィングは風が一番最初に当たる部分なので納得がいきますね。

現在ではF1実車にも3D造形部品が使われているようですね。



マクラーレンF1も実機に3Dプリンターを活用しているようでカーボンファイバー充填型ナイロン素材というものやラバーライクな部品も3Dプリンターで一部作られているようです。

上記テーブル素材でできる造形は光造形や粉末造形と言われる一般的なものですが、現在では金属造形もあり、なんでもできてしまいますね。


造形原理は非常にシンプルで皆様がご存知のインクジェットプリンターをイメージしていただければ良いかと思います。3Dプリンターでは高さ方向に材料を重ねて上塗り(積層ピッチのシートを重ねていく)していくことにより、3次元形状を作り上げます。

実際の造形手順は以下のようになります。

1 CADでデータ作成
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2 3Dプリンターにデータ転送、部品造形レイアウト
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3 造形
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4 硬化処理 紫外線などで硬化します。
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5 後処理(サポート材除去や、積層ピッチによる段差をヤスリで滑らかにする作業)
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金属削り出しに対して劣る点は、積層ピッチが決まっているため、積層方向を誤ると部品のエッジが綺麗に出ない点や、微細な空洞ができてしまうことでしょう。
また、造形機でも作れる部品の大きさが決まっているため、あまりにも大きい部品を造形するとなると分割して造形する必要が出てきます。
さらに最も大きなデメリットは光造形や粉末造形の吸湿性でしょう。除湿剤がない状態で保存していると形状が歪んでいきます。こちらは塗装などである程度防ぐこともできそうです。

気になるお値段は62.0×134.3×55.8[mm] の部品をABSで作った場合55000円からということで個人で部品を作るのは厳しそうですね。。。
(ミラーぐらいならなんとかなるかも?)

いつか自分で好きな形状の部品を作ってみたいですね。