カスタマイズカーアクセサリーのための積層造形

スパルタカス3D｜サクセスストーリー

DS 3 ダークサイドリミテッドエディション - アディティブ・マニュファクチャリングによる先進のイノベーション

自動車業界では、売れ筋モデルの限定版は賢いマーケティング手法である。しかし、自動車メーカーは常に、市場セグメントにおいて競合他社と差別化する具体的な方法を模索している。PSAグループのブランドであるDSオートモビルズは、一連の象徴的なモデルのおかげで、数年のうちにプレミアム・セグメントでの地位を確立することに成功した。コンパクトモデルのDS 3は、このセグメントで広く認知され、定期的に限定モデルが発表されている。今回のダークサイド・エディションでは、DSオートモービルは通常の装備よりもさらに踏み込んで、3Dプリンターで製作したパーツを組み込むことで、革新への継続的な取り組みを強調したいと考えた。アディティブ・マニュファクチャリングは、DSのデザインチームに完全な創造的自由を与えただけでなく、EOS M 290マシンで作業するSpartacus3Dの専門家のおかげで、非常に迅速かつ容易な実装と生産を実現した。

「最初から最後まで、私たちの専門技術にとって挑戦的であると同時にエキサイティングな、とてつもないプロジェクトだった。これらのクルマが今、世界中にあることを想像するとわくわくします。そして、このプロジェクト全体を通して、EOSの信頼性、品質、サポートが頼りになるとわかっていました。"

シャルル・ド・フォルジュ｜マネージング・ディレクター｜スパルタカス3D

チャレンジ

ユニークなデザインと迅速な市場投入で、DS 3限定車用の高品質アクセサリーを製造する。

このプロジェクトは、DSデザインチームがDS 3限定モデルのインテリアを革新的に強化する方法を探し始めたことから始まりました。そのアクセサリーは、自動車メーカーの絶え間ない技術革新の追求を際立たせるとともに、プレミアムセグメントで要求される最高水準の品質を満たすものでなければならなかった。デザイナーは当初から、アディティブ・マニュファクチャリングの可能性を活用し、この分野で世界初となる作品を発表することを決めていた。アディティブ・マニュファクチャリングは、まったく新しいデザインの可能性を開きます；

DSオートモビルズは、DS 3に毎年いくつかの限定モデルを発表している。デザインチームはまた、高級感があり、耐性があり、簡単で見栄えのする仕上げが可能な素材であるチタンを選んだ。

しかし、自動車分野では3Dプリンティングはプロトタイピングによく使用されるが、アディティブ・マニュファクチャリングによる連続生産は、特に金属部品ではまだ非常にまれである。そのため、DS Automobilesは、積層造形の専門知識と、大量生産に対応できるだけの生産能力の両方を備えたパートナーを見つける必要があった。目標は、世界中の市場に約700台の自動車を供給することだった。また、このプロジェクトでは、自動車の生産計画に合わせた限られた開発期間が設定され、市場投入の面でも非常に正確な目標が設定されていた。

各限定版には特定の価格目標があるため、すべての付加製造部品は全体の予算に収まるものでなければならない。調査の結果、ドアハンドルとキーホルダーの2つの部品が選ばれた。

フランスの材料変換グループFariniaの子会社であるSpartacus3Dは、これらの要件をすべて満たしていた。同社は長年3Dプリンティングを使用しており、DSチームから提供された設計を生産に移すのに役立つ積層造形に関する非常に深い知識を持っている。同社のEOS M 290マシンとEOS Titanium Ti64により、Spartacus3Dは、DS Automobilesが目指していたデザインと品質要件を満たすために必要なスキルをすべて備えているだけでなく、プロジェクトを期限内に完了するために必要な生産能力と後処理能力も備えていた。

ソリューション

EOS M 290にEOSチタンTi64でパーツを連続生産

DSのデザインチームは、革新的なパラメトリック・デザインを用いて、ドアハンドルの内側カバーと電子キーホルダーのディテールを非常に複雑なチタンメッシュで作り上げ、DS Automobilesの革新性と品質へのこだわりを際立たせた。

品質、コスト、デザインの最適な妥協点を見つけるために、DSのデザインチームとSpartacus3Dとの間で何度も繰り返しが必要だった。これには、アディティブ・マニュファクチャリングでは1回の生産ロットで行うことが特に容易である、複数のプロトタイプの製造も含まれた。

このプロセスの一環として、DSの設計チームは部品の仕上げも選択しました。最終的に、手作業による研磨で得られる魅力的なマット仕上げに落ち着きました。品質チームは、歪み、表面品質（気孔率や光沢など）、カッティングエッジの正確な受け入れ基準を定義しました。コストを削減するために、Spartacus3Dは最適な方向と支持構造を決定するだけでなく、独自のレーザー溶融戦略を改良する必要がありました。チタンは、溶融プロセス中に残留応力が発生することが知られており、細長いドアハンドルカバーは、最大限の歪みが発生する可能性がありました。応力緩和のための熱処理を加えることはコスト的に不可能であり、その代わりに、このリスクを防ぐためにいくつかの特定のパラメーターを使用した。コストを削減する他の方法としては、バッチあたりの部品を増やすか、サポートの数、パウダーの消費量、後処理時間などを減らすことが挙げられます。

Spartacus3Dの付加製造に関する専門知識は、デザインエンジニアリングから3Dプリントの最適化まで、プロセスのあらゆる段階を通じて非常に貴重であり、製品開発のライフサイクルを短縮し、市場投入までの時間を短縮することにつながりました。最適な材料を選択することで、剛性を確保し、後処理後の部品品質を最大限に保証することができました。「この非常に革新的なプロジェクトでDS Automobilesのパートナーに選ばれたことは光栄です。DSオートモビルズのブランドは、長年にわたってフランスの自動車産業におけるエレガンスとノウハウを忠実に表現してきました。これはまた、我々の努力が報われたことを意味し、スパルタカス3Dが連続生産のための強固なソリューションを提供できることを示しています。当社のワークショップにあるDMLSシステムを使用すれば、最高のパーツを製造できるとわかっていました」とSpartacus3Dのマネージング・ディレクター、シャルル・ド・フォルジュ氏は語る。

結果

Spartacus3Dの3Dプリンティングの専門知識のおかげで、DS設計チームの要件に最適化された積層造形戦略を開発することができました。パラメトリックデザインは、EOSテクノロジーの可能性をフルに活用しています。2つのパーツの非常に複雑なオリジナルデザインは、積層造形によってほぼ1対1で製造することができ、複数のユニットを同時に製造できるように最適化されました。これにより、製造コストを最小限に抑えることができた。

EOSチタニウムTi64という素材は、製造後の仕上げも可能にし、ドアハンドルカバーとキーホルダーに光沢のある表面と高級感を与えました。その結果、洗練されたデザインと非常に複雑な構造により、DSオートモビルズの象徴であるフレンチ・エレガンス、革新性、プレミアムな高級感を完璧に融合させた、ほとんど芸術としか言いようのない仕上がりとなった。

1台に3個ずつ、合計2,000個を10回ほど生産し、およそ2,000時間の製造時間を要した。DSのデザインチームによるデザインの検証から最終部品の納品まで、プロジェクト全体はわずか数週間で完了した。

DS Automobilesは、従来の製造の限界を超えることで、自動車分野でユニークなものを作り出すことができ、DS 3 Dark Sideが競合他社から際立つことを可能にしました。DSのデザインチームは、Spartacus3Dが提供した専門知識とEOS積層造形ソリューションの能力のおかげで、複雑なプロジェクトを短期間で管理することができました。