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学校・研究機関分野 3Dプリンター活用事例

全日本学生フォーミュラ大会 ― 茨城大学 様


茨城大学
石鍋 治己 氏
飯村 秀士 氏

学生フォーミュラで進むDDM
製造工程の大幅圧縮、精度の向上でリピーターに(1)

「つくりたい形」と「つくれる形」が一致

全日本学生フォーミュラ大会は2003年から「ものづくりの機会を与えること」を目的にスタートした大会で、大学や高専などのチームが、自分たちでつくったオリジナルフォーミュラカーをもち寄り、タイムアタックのほか、軽量化や燃費など独創性も競い合う競技だ。2011年は75ものチームが参戦、茨城大学もその1つである。

茨城大学はこれまでも何度か学生フォーミュラに参加してきたが、どうしても解決できないことがあった。複数気筒への空気の供給量を均等化する目的で設置されるサージタンクは、アルミの板金を切断し折り曲げて溶接してつくっていたものの、溶接性を考慮して設計しなければならず、「つくりたい形」と「つくれる形」に大きなギャップがあったのだ。

そんなとき耳にしたのがオンデマンド生産サービス。3D CADで設計したデータがそのまま形になるということで、さっそく流体解析で出た最適形状をABSで造形。軽量化を狙い肉厚を薄くし、実機テスト。300kmほど走ったところでヒビが入ってしまったが、すぐに肉厚を強化した新バージョンをつくり直した。図らずも、3Dプリンターはトライ&エラーが容易にできることを肌身で知った格好だ。結果は前年の10位から7位と躍進。総合優勝も夢ではなくなってきた。

「3Dプリンターは部品を分けて設計する必要がないので狙った形状がすぐにできる。また、MSYSが販売している『ベーパースムージングシステム』によって造形後のモデルの表面に溶解コーティングができ、気密性をもった製作ができたのはとても助かりました」(飯村氏)

2012年のフォーミュラマシンも、サージタンクは3Dプリンターで製作されている。


2011年度レース車両

DDMによる初期 サージタンク

DDMによる後期 サージタンク



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