現代の自動車は、さまざまなデザイン、部品、形状が組み合わさっています。3Dプリンタは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、フォトポリマーなど、さまざまな材料に対応しているため、自動車を構成する多くの部品を製造するのに最適です。 3Dプリンタは、自動車の内側や外側の部品、コンポーネントの製造に使用されるだけでなく、自動車メーカーの製造工程を支援するさまざまな製造補助具を製作するのにも役立ちます。
その結果、3Dプリンタで使用できる広範な材料は自動車産業の可能性に大きな影響を与えています。たとえば、金属材料と比較して、ポリマー材料は以下のような特性があります。
自動車産業の可能性を広げる大きな影響を与えた材料をいくつかご紹介します。
アディティブ・マニュファクチャリング（AM）技術は、自動車内装の部品を製造できるまでに進歩しました。たとえば、ストラタシスの「J850 Prime 3Dプリンタ用FabriXイノベーションキット」は、3Dプリントされた布を使って、車の内装のさまざまな質感やパターンを制作できるようになっています。
AM技術は、特定の3Dプリンタ材料により幅広い色と質感で外観と触感を再現できるため、モックアップやプロトタイプ用の内装部品の制作に最適です。自動車の内装に適した3Dプリンタ材料としては、次のものがあります。
自動車製造補助部品とは、完成車に搭載される部品ではなく、製造工程を補助するために使用される部品のことです。補助具は、多くの場合、特定の用途に合わせてカスタマイズされます。このようなツールは、製造工程の改善に大きく貢献し、効率の向上やダウンタイムの削減などを実現します。
3Dプリンタで造形された製造補助具の例をいくつかご紹介します。
製造補助装置は、モノの成形、部品のガイドや位置合わせ、機器やコンポーネントのカバーや保護などを行うもので、自動車メーカーにとって非常に有用です。AM技術が提供する柔軟性と汎用性は、特定のアプリケーション用にカスタマイズされた製造補助装置を3Dプリンタで造形し内製することにおいて、大きなメリットとなります。
また、幅広い材料を製造補助具の制作に使用できることも利点として挙げられます。たとえば、ASA、ABS-CF10、FDM® Nylon-CF10などを使用して製造補助具を制作できます。製造補助具で最も重要とされる要素は、耐久性です。
FDM® Nylon 12CFは、リードタイムの短縮、コスト削減、スピードアップが可能です。
3Dプリンタの活用により、製造上の制約や経済的な問題を回避することで、多くの場合、部品生産のスピードアップにつながります。部品生産やスペアパーツ用の3Dプリンタ材料を決定する場合、造形量を考慮する必要があります。
少量生産部品は、PolyJet、FDM、SLA材料を使用して造形できますが、大量生産の部品にはP3™およびSAF™材料が適しています。
例えば、Roush Performance社は、SAF™テクノロジーとPA11を使用して、F-150のグリルマウントカメラハウジングを、後期の設計変更後に全生産量分造形し、納期を遅延することなく、射出成形と比較して35%のコスト削減を達成しました。
AM技術とソフトウェアの進歩により、現在利用できる3Dプリンタ材料の種類は拡大しています。たとえば、OpenAM™ソフトウェアを使用するストラタシスのお客様は、年間OpenAMマテリアルライセンスを通じて、サードパーティのオープンマテリアルを利用することができます。OpenAMソフトウェアにより、複雑な重工業用途や自動車用途に適したAM技術を活用することで、無限の可能性を引き出すことができるようになります。
自動車製造に最適な3Dプリンティング材料の詳細については、自動車用材料ガイドをご覧ください。
