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自動車産業の課題を解決する3Dプリンタの選び方とは？

ホワイトペーパー
株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン
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試作用途ではなく、製造技術として活用するために

自動車業界において、人材不足、脱炭素、サプライチェーンや金型保管など、持続可能なものづくりを実現するための様々な課題が浮き彫りになってきた中で、改めて3Dプリンタが注目されています。製造技術として活用するための最近の3Dプリンタの進化と機種選定のポイントを解説します。

このカタログについて

ドキュメント名 自動車産業の課題を解決する3Dプリンタの選び方とは？
ドキュメント種別 ホワイトペーパー
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株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン

このカタログの内容

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Slide 1: 自動車産業の課題を解決する 3Dプリンタの選び方とは？

自動車産業の課題を解決する 3Dプリンタの選び方とは？ 株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン 並木 隆生 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 2: 3Dプリンタの適用範囲が日々進化を続けている

3Dプリンタの適用範囲が日々進化を続けている 3Dプリンタや材料に対する市場からの要求レベルが高まる 最終製品 機能試験試作 デザイン試作 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved. ©2020 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved
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Slide 3: 持続可能なものづくりへの課題

持続可能なものづくりへの課題 サプライチェーン再構築 コロナ禍による輸入制限 国内災害リスク 脱炭素（カーボンニュートラル） 製造業における産業部門と輸送部門のCO2排出量は50%以上 人材不足・高齢化 生産年齢人口は10-15年程度で400-1000万人減少 既存の製造技術伝承問題 金型保管 経済産業省による型管理の適正化 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 4: 3Dプリンタによる最終製品製造のメリット

3Dプリンタによる最終製品製造のメリット 金型レス生産 設計自由度の向上 デジタル在庫 = プロセス自動化 部品点数の削減 軽量化 オンデマンド製造 変種変量ニーズへの柔軟な対応 物流・在庫保管コストの最適化 製品の市場競争力強化 工程の属人化の低減 持続可能なものづくりの実現 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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適材適所。すべてを置き換える技術ではない。 金型製造 形状の複雑化 金型レス生産 （3Dプリンタ） 3Dプリンタ製造 金型製造 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 6: 製品ではなく目的に合わせた適用を考える

製品ではなく目的に合わせた適用を考える 量産 補修 金型 ダイレクト製造 ダウンタイム 成型品 ダイレクト製造 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 7: 自動車部品の生産性向上、コスト削減、性能を進化させる3Dプリンタ活用例

自動車部品の生産性向上、コスト削減、性能を進化させる3Dプリンタ活用例 外装パネル ダクト 製造支援 金型 金属構造部品 電装系コネクタ・ケーブル 保持具 熱交換器 内装トリム 7 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 8: 自動車部品の生産性、革新性、性能を進化させる3Dプリンタ活用例

自動車部品の生産性、革新性、性能を進化させる3Dプリンタ活用例 少量多品種ニーズへの適応 金型製造がボトルネックに なっていませんか？ 電装系コネクタ・ケーブル 保持具 8 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 9: 電装ケーブル保持具

電装ケーブル保持具 Figure 4 | Pro-BLK 10 結束バンド通し穴 3次元的なケーブル保持 チャレンジ： 電装系の複雑化 限られたスペースで効率的な配線 場所によって求める形状が異なる 抜き勾配などを意 識しない理想的な 一体形状 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 10: 光造形方式の進化

光造形方式の進化 10 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 11: なぜ光造形は試作向けだったのか？

なぜ光造形は試作向けだったのか？ 射出成型品に匹敵する表面品質 高精度・高精細 優れた等方性 造形速度 材料特性の急激な変化 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 12: Figure 4　面露光高速光造形方式

Figure 4 面露光高速光造形方式 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 13: 高速造形を実現する非接触プロジェクション方式

高速造形を実現する非接触プロジェクション方式 1984年に構想されていた技術 プロジェクション方式LEDで面露光 • 高速造形 （60mm/h。表面積による速度差は無） • 高精度 • 滑らかな表面仕上げ • 異方性の少ない材料特性 ©2018© 2b0y2 13 3DD SSyysstetmems, Isn,c .I n| Acl.l RAigllh rtsig Rhetsse rrveesd.erved.
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Slide 14: 製造用途に応えるパフォーマンス

製造用途に応えるパフォーマンス 機敏性と生産性の両立 Figure 4 PRO-BLK 10 造形時間 – 12 部品 5 時間 12 分 1 部品あたりの造形時間 26 分 1 部品あたりの後処理時間 < 2 分 2次硬化時間 90 分 サプライチェーンで比較してみてください ：金型設計・製作 ：多品種対応 ：アセンブリ ：物流 ：在庫管理・倉庫保管 ：金型保管 14 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 15: 滑らかな表面品質や微細なテクスチャ表現

滑らかな表面品質や微細なテクスチャ表現 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 16: 蓄積したノウハウが無駄にならない拡張性

蓄積したノウハウが無駄にならない拡張性 Figure 4 プロダクション 用途に応じてカスタム設計する量産対応完全 自動化ソリューション 量産 Figure 4 モジュラー 最大24台のプリンターモジュールを連結 Figure 4 スタンドアローン 拡張性のある半自動ソリューション 手頃な価格かつ簡単操作の 超高速3Dプリンタ プロトタイプ ©2021 3D Sy生ste産ms性, Inc. | All Rights Reserved. 投資
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Slide 17: ユーザニーズに応える性能

ユーザニーズに応える性能 63MPaの引張強度と 300℃以上の熱たわみ温度 高温での滅菌も可能な 自動車・航空分野で求められる 長期環境安定性をもつ を備えた高耐熱性材料 生体適合性材料 剛性を兼ね備えた難燃性材料 量産グレードの剛性材料 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 18: Figure4 材料データシート例 （PRO BLK10）

Figure4 材料データシート例 （PRO BLK10） ページ１ ページ２ ページ３ ページ４ 特徴など 液体・固体物性 造形方向による特性の差異 環境性能 ページ５ ページ６ ページ７ ページ８ 自動車関連流体耐性 耐薬品性 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved. ©2020 3D Systems, Inc. | All Rights 生Rese体rved適合性宣言 生体適合用後処理ガイド .
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Slide 19

国際規格にあわせた材料物性試験 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.
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Slide 20

環境安定性（屋内） インドア（屋内）環 境下での機械特性の 経時変化を計測 ◇引張強度 ◇引張弾性率 ◇破断時伸び ◇耐衝撃度 ５年経過 ８年経過 ©2021 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved. ©2020 3D Systems, Inc. | All Rights Reserved.