[3Dプリンティング] FORZE水素燃料レーシングチームが3Dプリンティング技術を水素燃料プロトタイプ開発に統合

Forze レーシング チームは 45 人の学生ボランティアによって運営されており、水素を動力源とするル・マン プロトタイプである Forze 9 の開発に専念しています。
チームは、特に水素燃料車に焦点を当て、モータースポーツにおけるクリーンエネルギーの開発を促進することを目的としたベネルクス・スーパーカー・チャレンジに参加しました。

リソースが限られており、納期が厳しいため、チームはプロトタイピング、製造、反復設計プロセスを加速するための主要テクノロジーとして 3D プリントを採用しました。
3D プリントの統合により、チームは部品を迅速に作成および改良し、設計を最適化し、水素を動力源とするレースカーの製造に特有の課題に適応することができました。
このアプローチはエンジニアリング サイクルを高速化するだけでなく、チームが設計を試すことも可能にします。

チャンピオンの育成
学生が運営するチームである Forze は、限られた予算や外部の製造サービスへのアクセスの難しさなど、数多くの課題に直面しています。
CNC 加工などの従来の方法では、納期が長くなり、コストが高くなります。
水素自動車の開発は複雑であるため、適切な適合性と機能性を確保するために、主要コンポーネントの動的テスト、反復、改善にはラピッドプロトタイピングが不可欠です。

Method XL 3D プリンターは、 Forze チームのワークフローの中心となっています。
デュアルエクストルーダーシステム、305 x 305 x 320 mm の大きな造形容積、ユーザーフレンドリーな機能により、チームは車両の重要なシステム用の高品質で信頼性の高い部品を確保しながら、プロトタイプを迅速かつ効率的に印刷できます。
このプリンターにより、車両のさまざまな部品間の統合が改善され、チームは部品を迅速にテストし、適合性をチェックし、さらには潜在的な問題がより大きな部品に影響する前に特定できるようになります。

ABS 、カーボンファイバー、水溶性サポート材などの材料を使用して部品を製造できるプリンターの機能は特に貴重です。
これにより、チームは過酷な環境にとって極めて重要な、軽量かつ堅牢なプロトタイプ部品を作成することができました。

チームは、耐久性があり使いやすいという理由から、主にプロトタイピングに ABS を使用し、構造部品などの高強度用途にはカーボン ファイバーを使用しています。
水溶性サポート材は温水で簡単かつ迅速に溶解するため、複雑な形状を必要としながらサポート構造がない、より複雑なコンポーネントに最適です。
チームには PLA が用意されていますが、通常は小さくて重要でない部品に使用されます。

3D プリンティングにより、プロトタイプの開発時間が大幅に短縮されます。
従来の製造プロセスでは完了までに数週間かかっていた作業が、今では数時間で完了できるため、チームは即座にフィードバックを得て、より迅速に設計を改善できます。

3Dプリントがチームコラボレーションに与える影響
3D プリントの導入により、チームのコラボレーション方法に変化が起こりました。
プロトタイプ作成に単一のプリンターを使用するという好奇心から始まったものが、現在では複数の部門で広く採用されるようになりました。
チームは、より効率的な設計の反復と生産のためにこのテクノロジーを活用する方法をすぐに習得し、それを日常業務の重要な部分にしました。

プリンターは使いやすいですが、チームはスライス、材料特性、後処理技術についても学ぶことに時間を費やしました。
チーム内で知識が共有され、経験豊富なメンバーが 3D プリントの初心者にサポートを提供します。
デジタル ファクトリー プラットフォームの管理と、材料固有の課題などのより複雑な問題の解決を担当する社内の「管理者」の役割もあります。

「私たちはその過程で多くのことを学んだ」と機械エンジニアのエルンスト・パーデクーパー氏は語った。
「当社には3Dプリントのパイプラインがあり、他社が困難に直面した場合でも、材料のスライスに関してより経験豊富な人材が支援できます。」
プリンターは直感的に操作できますが、最初は正しく操作するのが難しいものもあります (材料の設定など)。

Forze チームのような学生にとって、3D プリントは将来のキャリアに直接役立つ貴重な実践経験を提供します。
迅速にプロトタイプを作成し、設計を繰り返し、問題を解決する能力により、学生は雇用主が高く評価する実践的で業界に関連したスキルを身に付けることができます。
これらの経験は、迅速なプロトタイピングと製品開発サイクルが重要となる自動車、航空宇宙、消費財などの業界での就職に備える上で学生に役立ちます。

将来の拡張計画
Forze チームの活動が拡大するにつれ、3D プリントの利用が増えることを期待しています。
このプリンターは、より大規模な構造や複雑な設計に対応でき、構造部品やカスタムデバイスなど、より多くの部品を 3D プリントする機会を提供します。

チーフシャーシオフィサーのコーエン・フォーゲルス氏は、「私たちはすでに多くのものを3Dプリントしており、今後も改良を重ねていく中で、3Dプリントの利用はさらに増えていくでしょう」と述べています。「信頼性が高く使いやすいプリンターを導入したことで、すでに大きなメリットを得ています。新しいアイデアを迅速かつ効率的に試すことができます。」

競争優位性
3D プリントは、水素自動車の開発において彼らにとって重要なツールとなり、同時に彼らの将来のキャリアに不可欠なスキルも提供します。

学術的な環境で 3D プリンティングに触れることで、学生は業界でますます普及しつつある高度な製造技術を使用する機会が得られます。
今日、多くのエンジニアは製品開発において 3D プリントを活用する方法を知る必要があり、Forze のようなチームは卒業前に学生に実際の環境でこれらのスキルを習得する機会を提供しています。