【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド » 設計開発における3Dプリンター活用事例 » 航空機器の試作

航空機器の試作

3Dプリンターは、航空機器の試作にも活用されています。複雑な形状や軽量化を実現できます。ここでは、航空機器の試作に3Dプリンターが活用される理由や試作事例を紹介します。

航空機器の試作でなぜ3Dプリンターが注目される?

航空機器の試作において3Dプリンターが注目される理由は、その効率性と柔軟性にあります。3Dプリンターを使用することで、複雑な形状の部品を短時間で製造でき、従来の工法と比べて大幅に開発期間を短縮することが可能です。また、小ロット生産や一点ものの部品製造に適していて、金型などのイニシャルコストが不要なので、コスト削減にも貢献します。

3Dプリンターは設計の最適化にも役立ちます。コンピュータ解析を基にした設計を採用し、トポロジー最適化やジェネレーティブデザインなどの技術を用いて、従来の工法では困難だった最適化された形状で作成できます。部品の軽量化や強度向上が可能となり、燃費改善や性能向上につながります。

加えて、3Dプリンターは材料の無駄を最小限に抑えられるので、高価な航空機用素材の使用量を削減できます。航空機器の試作における3Dプリンターの活用は、効率的な開発プロセスと革新的な設計の実現に大きく貢献しています。

航空機器の試作事例

3Dプリンターを用いたチタン製部品でコストダウン

Boeing社は787ドリームライナーにおいて、ノルウェーのノシュク・チタニウムが製造した3Dプリンターを用いたチタン製部品を採用しました。この部品は、飛行中の圧力に耐えるよう設計されていて、金属3Dプリンターを使用した航空機部品としては初めてFAAの認証を取得しています。1機あたり 200万から300万ドルのコスト削減が見込まれ、チタン合金の高コストを大幅に軽減できました。

参照元:kabukubonnect(https://www.kabuku.io/case/3d-printer/am-0009/

航空宇宙用部品の試作制作時間を短縮

A&M Tool and Designは航空宇宙用部品の試作に3Dプリンターを活用しています。特にフィット感と機能性を迅速に検証するために、Formlabsの3Dプリンターを導入しました。部品の作製時間が大幅に短縮され、夜間にプリントした部品を翌日には使用できる状態にできます。従来のCNC加工では時間とコストがかかる部品も、3Dプリンターによって効率的に製造されることで、開発プロセスが大幅に改善されています。

キャビンパーツに活用

2017年にエティハド航空は、プラスチック製のモニターフレームを3Dプリントし、航空業界で初めての認定を受けました。この取り組みにより、部品の軽量化とともにカスタマイズできるようになり、修理や交換の効率も向上しました。さらに、Diehl AviationはエアバスA350 XWB用に3D印刷されたカーテンヘッダーを開発し、製造コストを大幅に削減しています。

【目的別】商品開発・
製造を加速する
おすすめ産業用(業務用)
3Dプリンター3選を見る

現場の課題別
産業用(業務用)3Dプリンター3選

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。

自動車メーカー
生産技術部向け
GX-1000シリーズ
(キーエンス)
GX-1000シリーズ(キーエンス)
引用元:KEYENCE
(https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/gx-1000/)
専門知識不要で高機能な
治具を今日すぐに作りたい
  • CAD読み込みと材料選択だけで温度も自動調整、交替要員や新任でも迷わず当日造形でき、ライン停止時間を短縮できます
  • ESD・難燃・耐薬品の材料を用途ごとに指定でき、自動車の電装・塗装・洗浄ラインでの使用可否を事前にルール化しやすく、判断基準を統一して属人化やばらつきを防げます

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電機メーカー
SI部門向け
Mark Two
(Markforged)
Mark Two(Markforged)
引用元:Markforged
(https://markforged.com/jp/desktop-series)
軽くて強いアーム先端で
ブレを抑えたい
  • 本機の連続繊維強化造形で軽量・高剛性のアーム先端を内製でき、加減速時の振れを抑えて作業のズレを減らせます
  • ナイロン系ベースに高強度繊維を積層して丈夫に作れ、先端の交換回数を抑えて運用を安定させられます

公式サイトで
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航空宇宙/大型筐体
量試生産チーム向け
Fortus 900mc
(Stratasys)
Fortus 900mc(Stratasys)
引用元:Stratasys
(https://support.stratasys.com/jp/printers/fdm/fortus-900mc-f900)
大きい・熱に強い部品を
分割せず一度で作りたい
  • 914×610×914mmの造形室で大きな部品を一度に作れ、分割・接着工程を減らして工数と納期を短縮できます。躯体の剛性・気密も確保しやすいです。
  • 高温・難燃グレードの樹脂に対応し、高温環境向けの治具や最終部品の品質が安定し、環境試験・耐熱要件にも合わせやすいです。

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