アクティブエアロダイナミクス、機能的統合、魅力的なデザイン - 3Dプリントによる多目的の最適化

• 何が必要だったのかアクティブリアウイングシステム
• 製造プロセスSLS粉末による選択的レーザー焼結
• 要件複雑なコンポーネント、低摩擦係数、軽量、設計時間とコストの削減
• **素材：**イグリデュール® i3
• 業界自動車産業
• 協力による成功高い時間節約、コスト削減、非常に複雑な部品構造の一体生産が可能

一目でわかるアプリケーション
OptiAMix研究プロジェクトの"WING3D" コンセプトは、3Dプリンティングによるアクティブ・エアロダイナミクスを可能にするリア・ウイング・システムである。とりわけ、従来の方法で製造されたリアウィングには、油圧システムをマウントに統合するオプションがなかった。アルミニウムやトライボロジー的に最適化されたイグリデュール（® ）プラスチックといった異なる素材の相互作用により、このシステムはリアウイングの調整において革新的な操作モードを提供し、同時に耐摩耗性も向上している。

EDAGグループのOptiAMix研究プロジェクトは、igus® GmbHと共同で、状況に応じて車のドライビングダイナミクスに合わせて位置を調整できるリアスポイラーの製作を目指した。リアスポイラーをアクティブに調整するためには、部品に耐摩耗性と低摩擦係数が求められます。堅牢な素材が要求され、同時に設計上、統合された油圧機器のために十分なスペースが確保されている必要があった。従来の製造プロセスでは、このために必要な非常に複雑な軽量部品を実現することはほとんど不可能であった。

3Dプリンティングでは、個々のコンポーネントを、完全な機能と見た目の美しさを両立させるように設計し、プリントすることができる。同時に、さまざまな素材を使用できるため、軽量コンポーネントのカスタマイズ印刷が可能です。トライボロジー的に最適化されたイグス（® ）プラスチックであるイグリデュール（® i3）で3Dプリントされたプレーンベアリングを使用することで、リアウィングシステムは通常のプラスチックよりも大幅に摩擦が少なく、メンテナンスフリーで作動させることができる。従来のレーザー焼結用素材と比較して、この高性能ポリマーは耐摩耗性が最大30倍優れており、リアウイングの調整に最適な素材です。フライス加工や射出成形などの製造工程とは対照的に、コンポーネントの複雑な内部領域は、3Dプリンティングを使用することで、単一ピースで迅速かつ容易に実装することができる。

3Dプリントされたプレーン・ベアリングがリア・ウイング・システムに使用された。このプロセスの大きな利点は、従来の製造プロセスではそう簡単には実現できない、非常に複雑な部品を迅速にプリントできることだ。特殊な形状や複雑な内部も、アディティブ・マニュファクチャリングでは1ピースで製造できる。これによりコストが削減され、効率的な生産が可能になる。特にアクティブリアウイングシステムでは、低摩擦で調整できることが重要です。ケルンのイグス® GmbHでは、特別に開発されたイグリデュール® i3プラスチックを3Dプリンティングで加工し、耐摩耗性と低摩擦性を兼ね備えた滑り軸受を製造している。この自己潤滑性コンポーネントはメンテナンスフリーであるため、アクティブに調整可能なリアウィングに最適です。

油圧を内蔵したリアウイング用のバイオニック・アルミニウム製ホルダーが製作された。これは、最大90バールの油圧を使用したピストンの動きによって実現され、アタック角を6°から42°まで連続的に調整することができる。翼の位置や角度を決定するセンサー用のブラケットに組み込まれた電気ケーブルの助けを借りて、翼は走行状況に積極的に適応する。また、ブレーキ機能も備えており、これはホルダーに内蔵されたLEDブレーキライトによって補われる。さらに、摩擦を減らすために3Dプリントされたプレーンベアリングが使用されている。アディティブ・マニュファクチャリングを用いて作られたすべてのコンポーネントは、機能や見た目の美しさを犠牲にすることなく、それぞれの他のコンポーネントに正確に適合している。これは、形と機能の真の相互作用であり、3Dプリンティングによって新たなデザイン・レベルに引き上げられたものである。

イグリデュール® i3 は、レーザー焼結用に特別に開発された材料で、従来のSLS材料に比べて耐摩耗性が最大30倍優れています。プラスチックに組み込まれた微細な潤滑剤が部品の摺動特性を最適化し、幅広い用途で特に高い耐用年数を約束します。イグリデュール® i3により、アクティブシステムは、形と機能を兼ね備えた完璧な高性能ポリマーを発見した。添加剤プロセスによる自己潤滑性成分が、リアウイングのベアリングポイントでの低摩擦とメンテナンスフリーの調整を可能にした。これにより、現時点では他のプラスチックでは不可能なシステムの長寿命が保証される。