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3Dプリンターは、自転車部品の製造・カスタマイズにも活用されはじめています。自転車を愛用している人は、自分に合わせてカスタマイズしたいと思っている人が少なくありません。そのようなニーズに応えるためには、小ロットでもコストを抑えて部品を製造する必要があります。3Dプリンターはそんなニーズに応えられる技術です。ここでは、自転車部品製造に3Dプリンターが使われる理由と導入事例を紹介します。
自転車部品の製造・カスタマイズに3Dプリンターが使われる理由のひとつは、コストの削減です。3Dプリンターを使用することで、従来の製造方法と比較して、部品の生産コストを数分の1に抑えることができ、限られた予算でもさまざまなタイプの自転車の開発にチャレンジできます。
また、スピーディに作成できることも3Dプリンターが使われる理由のひとつです。複雑な部品でも3Dプリンターなら5～8時間程度で作成できます。プロトタイプのスピードが大幅に向上し、設計の迅速な変更や改良が可能になり、開発プロセス全体を加速できます。
自転車のペダル部と後輪部を結ぶチェーンの中継歯車を覆う保護板部分が破損しました。該当パーツの再入手が困難だったため、3Dプリンティングによるパーツ製造ができないかと考え、3D Printing Corporation に依頼。該当パーツの寸法と写真から推測してパーツを3Dプリントしました。デザインにもこだわりましたが、3Dデータが完成するまでは1時間未満、造形は3Dプリンターが1日以内で完成させました。
シリコンバレーのベンチャー企業AREVO, Inc. で、3Dプリンティング技術を活用した世界初のオーダーメイドユニボディカーボンファイバー製スポーツバイク『Superstrata(スーパーストラータ)』がリリースされました。3Dプリンターでオーダーメイドカスタムする仕組みです。従来は加工が難しかった連続カーボン複合材を使用した継ぎ目のないユニフレーム構造を可能に。軽く耐衝撃性の高い自分だけの自転車が作れます。
有限会社TSDESIGN では、アルミ削り出し部品の外注に頼らずマウンテンバイクのカスタムパーツの機能試作を行えるよう、長繊維カーボンファイバーで樹脂パーツを強化できるMarkforged社のMark Two を導入しました。ライダーの好みやホイール径の違いに対応できるカスタム性の幅が広がっています。小ロットで外注する場合と比較して、大幅に納期が短縮できコストも削減できました。
オーストラリアのFlying Machine社が、3Dプリンターで利用者の体型に合わせたチタン製自転車を製造。材料の無駄削減、高精度・短納期を実現し、3Dプリントと職人技の融合が新たな製造スタイルとして注目されています。
The Rider Firm（Hunt Bike Wheelsなど）がForm 3L 3Dプリンターを導入し、自転車ホイールの風洞試験用実物大試作品を内製化。外注比90%コスト減、柔軟な反復検証が可能になり、空力性能向上と低価格化を実現した事例です。
電動自転車の遊星ギアボックスが摩耗し、メーカー供給なしで困った顧客がイグスの3Dプリントサービスを利用。イグリデュール® i3素材でレーザー焼結製作出し、耐摩耗性30倍向上、精密フィットで性能向上を実現しました。
【目的別】商品開発・
製造を加速する
おすすめ産業用（業務用）
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Q. 自転車部品を3Dプリントするとき、最初に試しやすい部位はどこですか？
A.
負荷条件を管理しやすい小部品や装着確認用の試作から始めます。
乗員の安全に直結する部位は、実使用前に設計根拠、強度、疲労を評価してください。 取付だけを見る模型なら、小さなアクセサリーの支持部から検討できます。走行中に外れたり車輪へ触れたりする可能性がないかを先に確認し、使用範囲を決めます。
Q. カーボン繊維入りの樹脂なら、金属部品の代わりになりますか？
A.
材料名だけでは代替可否を決められません。
造形方向、積層間の強度、締結部の摩耗、屋外環境を部品ごとに比較します。 繊維が入っていても、造形方向によって層間の強さが変わります。元の金属部品が受ける力と固定方法を整理し、置き換え候補の試験と取付部の摩耗確認を行います。
Q. 自転車のカスタム部品で、寸法合わせはどう進めますか？
A.
まず取付部だけを短時間で試作して嵌合を確認します。
現物の個体差と工具が入る余裕も測り、完成形の造形前に干渉を解消してください。 現物の車体側にも寸法差があるため、図面だけで嵌合を決めないことが大切です。固定部だけの試作品で組付け、工具の入り方と走行時の緩みを確認します。
外注待ちの長さ、ブレによるスピードの上げづらさ、大型・耐熱部品の作りにくさは、現場の生産性を下げます。 産業用（業務用）3Dプリンターを選ぶ際には、各課題解決に適した機能特徴を持つ製品を選ぶようにするとよいでしょう。ここでは、主な製造現場の課題別に、おすすめの製品を紹介します。
