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Trek 社の色付きのマルチマテリアルプロトタイプ

最先端のプロトタイプは、サイクリングへの情熱を後押ししています

“当社のプロトタイプの部品が実際の生産部品と見た目も手触りも同様であることが重要です。”
— Mike Zeigle、Trek 社

完璧を求める

ライダーがサドルに与える圧力をカラーモデルで表現。

自転車を思い浮かべてみてください。何種類のマテリアルが使用されていますか?硬質のメタルフレーム、頑丈なゴム製タイヤ、柔らかいハンドルバーグリップ、クッションの効いたサドルとカラーレンズ。数多くの技術工程と何度もの試験を実施することで、スムーズかつ迅速な走行が実現となります。

ウィスコンシン州ウォータールーにあるTrek Bicycle 社のエンジニアとデザイナーは、乗り心地を改良することにとてもこだわっています。彼らのイノベーションには、記録的な軽量フレームの製造や、非常に低い抵抗力およびネガティブ抵抗力、または推力さえも備えた単純形状の超空気力学的な翼の製造に用いる特許取得済みの炭素繊維製造手法が含まれます。

Trek 社はゴムライク材料の部分のあるこの耐久性の高いデジタルABS 製チェーンガードを、1 回のプリントジョブで作成しました。

Trek社のエンジニアやデザイナーは、毎日自転車について考え、自身で自転車に接しています。最先端の3Dプリンタも、路上で思いついた多くのイノベーションや試験とともに、完璧な乗り心地の追及の助けとなっています。

Trek社のプロトタイピング用ラボは、PolyJetテクノロジー採用の先進的なカラーマルチマテリアル対応3DプリンタであるObjet®500 Connex3™を初めて導入したラボです。このプリンタは、より多くのマテリアルオプションを搭載し、これまでにない短い稼働時間で、最終製品の部品と同等の外観や手触りを持つプロトタイプを造形することができます。例えば、このプリンタは単一ジョブにおいてクリア、カラー、軟質の部品を造形することができます。

オーバーモールドのハンドルグリップのCADモデル

Trek社のエンジニアは、お気に入りのプロトタイプ用マテリアルである高耐久性デジタルABS™に柔軟性のあるゴムライクコンポーネントを組み込む機能を採用しました。多くの自転車の部品やアクセサリは硬軟両方のコンポーネントで構成されているため、この機能が不可欠なのです。Connex3導入前のラボでは、3Dプリント用マテリアルを交換しながら個別のジョブで各部分を作成し、その後、コンポーネントを接着する必要がありました。または、硬質部分を耐久性の劣る非合成マテリアルにグレードダウンして、一回のジョブでプリントしていました。

エンジニアのGuadalupe Ollarzabal 氏は、デザイナーや顧客が、ラボからプロトタイプを出荷する際、3Dプリントされたものでマテリアル次第で壊れやすいことを覚えていない場合があると指摘しています。そのため、ショップでは、可能な限りデジタルABS を使用しています。

試験用に3Dプリントしたグリップを自転車に装着するTrek社エンジニアのPatrick Zeigle氏。

“エンジニアは、プロトタイプが超小型かつ薄壁形状の場合があると感じていました。これらを軽量固定具やUSBホルダーに使用する方もいます、とOllarzabal 氏は述べています。“現在私たちは、デジタルABSとゴムを単一パーツとして使用したテスト用機能性試作品を提供できます。最終製品に非常に近い試作品が、作業場にあります。” ハンドルバーグリップやチェーンガードのようなアクセサリでは、Trek 社のオンサイトトレイルでの激しい試乗テストを含めた勘合・機能試験のためのリアリティが求められます。

“当社のプロトタイプパーツが製品用のパーツと同等の外観と感触であることが重要です、とTrek 社のプロトタイプ開発グループマネージャのMike Zeigle 氏は述べています。ただし、次の場合は例外となります。グループは新製品を試験ではなく、アイデアを三次元で伝えるためのコミュニケーションツールを作成することもあります。たとえば、最近のトレードショーで展示される自転車のサドル上部の骨盤骨モデルを多数作成する必要がありました。

コミュニケーションツールには、カラー3Dプリンティングが役立ちます。Ollarzabal のチームは、解析データでライダーが各部に与える圧力を示した自転車のサドルの3Dマップを表現すことができました。“多くの人は、自転車のサドル全体に座っていると単純に考えていますが、実際は、他より圧力がかかっている部分があります。これにより、より圧力のかかる部分を示すことができ、デザイナーは、どこに高密度フォームを配置するかなどの判断を行うことができます、と同氏は説明しました。このようなディテールへのこだわりは、Trek社が継続的にサイクリングの向上を目指すのに役に立っています。

“Trek社 が最良の自転車を作るため、最良のツールが必要です。そして、Connex3 は私たちの仕事において最良のツールなのです、とZeigle氏と述べています。

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