高性能レーシングカーに入る部品は、単なる金属の塊ではありません。
極限の熱に耐え、速い周期で生産されなければならず、精密な後加工まで考慮されなければなりません。
本日ご紹介する事例は、ERM Fab&Testが行ったレーシングカー部品製作プロジェクトです。
ERMは今回のプロジェクトを進め、「高温耐熱性」、「高速納期」、「低コスト」という3つの重要な課題を解決しなければならなかったそうです。
果たしてどのようにアプローチしたのでしょうか?
▶高温でも耐えるレーシングカー部品の製作事例
ERMが開発したケーススタディ
ERM Fab&Testは、金属積層製造分野で革新的なソリューションを提供する専門企業です。
メーカー、教育機関、国防関連メーカーを対象に、3Dプリンティング技術と金属・プラスチック統合技術の導入を支援し、
試作品製作から量産段階まで、全体的な技術統合を支援しています。
今回のプロジェクトは自動車産業分野のある顧客会社から始まった。
ERMは 800度以上の高温でも耐えられるレーシング車両用部品を短期間内に製作してほしいという要請を受けました。
要件は明確でしたが、 迅速な納期、限られた予算、高い耐熱性これが核心でした。
▶トリッキーな産業、トリッキーな部品
レーシング業界のお客様は 800度以上の高温でも耐えられる金属部品が必要でした。
しかし、従来の伝統的な製造方法は時間も長くかかり、コストも高すぎて現実的な代替手段にはなりませんでした。
また、実際に使用される部品の形状(near-net shape)をそのままCNC加工とする場合、 ソートの問題と繰り返しセットアップその結果、生産性が低下します。
納期も遅れるという問題が頻繁に発生しました。
▶限られた時間と予算の中でも優れた熱性能を確保
今回のプロジェクトで製作された部品は 短時間で納品しなければならず、高温に耐える特性に優れなければならず、
後加工時にも精密な寸法公差を維持しなければなりませんでした。同時に、全体の生産コストも最小限に抑えなければなりませんでした。
ERMチームは、この複雑なニーズを満たすために 精密加工が容易になるように部品を印刷した後、カスタムフィクスチャを設計し、
加工効率を高めるために最適なプロセス設計を適用した。
この部品は Inconel 718合金としてMeltio M600機器を活用する 304Lステンレス鋼ベースの上に316L支持構造を持つ直接出力されました。
- サイズ:126×112×134 mm
- 設計最適化:サポートなし、内部後処理は不要
その後、Tormach 1100MX機器を介して 後加工が進み、正確な加工角度と工具アクセス性確保まで考慮した製作が行われました。
▶デュアル素材戦略で性能とコストを同時につかむ
このプロジェクトのもう一つの鍵は デュアル素材(Dual-Material)戦略でした。
Meltioの柔軟なデュアルワイヤシステムのおかげで コスト効率とパフォーマンスの最適化を同時に達成できました。
この戦略によって得られた主な成果は次のとおりです。
- 従来の製造方式に比べ最大3倍速い生産速度
- 最適化された加工プロセスフロー
- 最大70%までのコスト削減効果
- 高い繰り返し精度と生産スケーラビリティを確保
▶迅速で正確な加工、簡単なセットアップ、シームレスなプロセスフロー
このようにMeltioのデュアルワイヤシステムは、高性能金属部品をより迅速かつ安定的に、
そして、より安価に作れる強力な解決策になってくれました。
- 使用機器:Meltio M600
3軸プロービングシステムとワークホールディング機能を備えたMeltio M600は、製造工程に最適化された金属3Dプリンタです。
- 適用産業:自動車
オンサイトオーダーメードの生産と必要に応じてすぐに出力可能な構造で設計されています。
- 使用材料: Stainless Steel 316L + Inconel 718
ワイヤフィード方式は、粉末ベースの方式よりも安全で経済的な代替品です。
- 出力時間:合計18時間41分
今回のプロジェクトは、単に一つの部品をうまく作り出したという以上の意味を持ちます。
ハイブリッド製造方式が伝統的な加工中心の生産方式をどのように革新できるか、実質的な産業事例として見せたからです。
複雑な形状、迅速な納期、精度まで要求される高難易度部品であれば、Meltioのソリューションが優れた代替手段になる可能性があります。
積層製造の可能性、もっと気になりましたか?これからも様々な事例を通じてご紹介させていただきます!