2024 年にCNC 旋削サービスを提供する CNC メーカートップ 15 社|XMAKE

2024 年にCNC 旋削サービスを提供する CNC メーカートップ 15 社|XMAKE

部品の大部分は、現代の製造業の主要原則の 1 つである CNC 加工を使用して製造および加工されているとさえ言えるでしょう。

フライス加工、穴あけ加工、EDM、ウォータージェット、超音波、レーザーなど、CNC 加工技術は数多くありますが、旋削は最も基本的で人気のある技術の 1 つです。世界中の製造業のクライアントは、一流の旋削メーカーを探しています。

では、CNC 旋削とは正確には何でしょうか。評判の良い CNC 旋削メーカーに求める品質とはどのようなものでしょうか。また、高品質の旋削サービスを提供していることで有名なサプライヤーはどれでしょうか。

 

CNC 旋削とは?

旋削は、最も一般的な CNC 加工方法の 1 つです。回転するワークピースから切削工具で材料を削り取り、円筒形の部品を作成します。

このプロセスでは、CAD 設計を、機械の動きを制御する CNC プログラムに変換します。旋盤はワークピースをチャックに固定し、タレット内の切削工具をプログラムして、回転するワークピースに沿って移動し、材料を削り取ります。ツールは、旋削、面取り、溝入れ、ねじ切りなどのさまざまな操作を実行して部品を成形できます。

自動車部品 (シャフト、ピン、ブッシングなど)、航空宇宙部品、医療機器、ファスナー、コネクタ、油圧部品、空気圧部品はすべて、CNC 旋削を広く使用しています。

 

CNC 旋盤メーカーを選ぶ際に考慮すべきポイントは何ですか?

これらはすべて、明確に理解し、メーカーとコミュニケーションを取る必要がある事項です:

1. 何が必要ですか?

旋盤を購入する必要がありますか、それとも、必要なワークピースに材料を成形するメーカーが必要ですか?
使用する材料は何ですか?
どのような技術が必要ですか?
完成品のサイズと形状は?
どのような詳細に注意する必要がありますか?

2. 能力と経験

サプライヤーは、CNC 旋盤を完成させるために必要な能力と経験を持っていますか?
カスタマイズされた要件を満たすことができますか?
適切な機器 (CNC 旋盤、旋盤センター、補助ツール) がありますか? 作業員とエンジニアは十分な専門知識を持っていますか?

3. 品質と精度

このメーカーはどの程度の許容差を許容できますか?
表面処理能力はどの程度ですか?
歩留まり率はどの程度ですか?
堅牢な品質管理プロセスがありますか?

4. 納期と信頼性

このサプライヤーは処理と納品にどのくらいの時間がかかりますか?
納品方法は何ですか?
見積もりと製造プロセス全体を通じて、コミュニケーション、対応、調整はどの程度うまく行われますか?

5. 費用対効果

予算はいくらですか?
メーカーはいくら請求しますか?
一括払いですか、それとも複数回払いですか?
長期または追加費用 (材料や輸送など) はありますか? 製品の品質はどの程度ですか?
耐用年数はどのくらいですか?

6. 顧客サービスとサポート

サプライヤーの顧客サービスはどうですか?
態度は良いですか?
アフターサービスはどうですか?
修理サービスはありますか?
サプライヤーは業界で好評ですか?

もちろん、これは考慮すべき要素のほんの一部にすぎません。しかし、このような状況では常に注意を払うことが適切であることに留意してください。

 

優れた CNC 旋削サービスを提供する 15 社のメーカー

これらのパラメータに基づいて、高品質の旋削サービスを提供する 15 社の CNC メーカーを特定しました。

各社には独自の強みがありますが、いずれも優れたメカニックです。リードタイムが短く、コストパフォーマンスに優れたメーカーもあれば、特定の業界向けの部品製造に特化しているメーカーや、優れたカスタマー サービスを提供しているメーカーもあります。

設立日、所在地、機能、考えられる欠点のリストも掲載しています。サービスが必要な場合は、注意深く読み、比較検討してください。

 

 

メーカー 設立 CNC旋削におけるパフォーマンス
GROB 1926
  • 大規模で高度な技術。
  • 世界中に生産・サービスネットワークがあります。
  • 新エネルギー車両とリソースへの投資を増やします。
Protolabs 1999
  • ソフトウェアと製造を融合します。
  • 表面の質感と光沢が向上します。
  • 積層造形でより効果的に機能します。
XMAKE 2015
  • Foxconn が率いる企業グループから投資を受け、信頼されています。
  • オンライン即時見積もり。
  • クラウドベースのイノベーション。
  • 仕事は素晴らしいですが、業界内で十分な認知度がありません。
HURCO 1968
  • 幅広い製品ライン。
  • 柔軟な自動化システム。
  • 術は優れており、操作と学習の基準も高い。
Yangsen 2007
  • 多数の特許を取得した堅牢な技術ライブラリ。
  • 豊富な機能と迅速な納品。
  • 高品質だが価格は高い。
YASDA 1929
  • 高精度で厳しい許容誤差。
  • 産業用途には、自動車、航空宇宙、精密機器などが含まれます。
  • 技術の進歩が速すぎたため、理解に隠れたコストが発生しました。
EMAG 1867
  • 同社は自動車や飛行機のさまざまな主要部品を生産しています。
  • 200 件を超える国際特許を保有しています。
  • 同社は市場シェアをめぐって複数の同業他社と激しい競争を繰り広げています。
Tsugami 1937
  • 高精度、高速、高剛性の加工に重点を置いています。
  • 大きな市場シェア。
  • 最近、市場の変化に適応するために組織構造と全体戦略を調整しました。
Tornos 1880
  • 旋削業界のマーケットリーダー
  • 独自の精密加工技術を幅広く提供しています。
  • 高度な技術には、ユーザーにとって長い学習曲線が伴います。
Makino 1937
  • ユーザーフレンドリーで技術的に先進的です。
  • 工場環境は生産を自動的に制御できます。
  • 設備の設置面積が大きい。
Cadrex 1976
  • あらゆる種類の金属加工を専門にしています。
  • 近年、規模と事業が急速に拡大しています。
  • 似た名前のウェブサイトで詐欺の疑いがあり、誤解されています。
Gildemeister 1926
  • 幅広く革新的なビジネス。
  • 世界中に販売・サービス組織。
  • 他のドイツ企業と同様にロシア・ウクライナ紛争の影響を受けます。
Weldon Solution 1999
  • 高精度CNCマシン。
  • 柔軟な自動化ソリューション。
  • 複数のトラックに関与しているため、複数の競合相手がいます。
Fritz Studer AG 1912
  • ISO 9001 および ISO 14001 認証を取得。
  • 高精度、高品質、耐久性。
  • ロシア・ウクライナ紛争の影響を受けています。
ABS Machining 1912
  • ISO 9001 認証を取得しました。
  • 5 軸加工と重切削加工を専門としています。
  • 当社は軽工業よりも重工業に根ざしています。

1.GROB

GROB はドイツを拠点とする国際的な家族経営の企業で、工作機械と生産技術の開発と製造を専門としています。

同社の専門分野には、自動車業界などを対象とした非常に革新的な生産設備と自動化システムが含まれます。

2.Protolabs

Protolabs は、高度なソフトウェアと物理的な製造技術を独自に組み合わせて、迅速なプロトタイピングとジャストインタイム生産サービスを提供しています。

CNC 旋削サービスにより、製品の表面仕上げを大幅に改善し、優れた表面テクスチャを顧客に提供できます。ただし、積層造形は CNC 加工よりも評判が良いようです。

3. XMAKE

XMAKE は、優れた CNC 旋削サービスを提供する大手デジタル製造プラットフォームです。この会社は、顧客が図面を提出すると、ワンクリックでオンラインで即時見積もりを取得できます。これにより、サプライヤーの空き容量を最大限に活用して製造を完了することができ、工場と顧客の両方のプロセスが簡素化されます。

クラウド コンピューティング、インターネット、製造を組み合わせることで、XMAKE はクラウドベースのイノベーションを実現し、旋削時間を短縮し、コストを削減し、カスタマイズの自由度を高め、ロボット工学、航空宇宙、医療機器などの複数の業界に製造ソリューションを提供し続けます。

4. HURCO

HURCO はインディアナポリスを拠点とする、航空宇宙、防衛、自動車、医療機器、エネルギー、通信、コンピュータ業界向けの産業オートメーション製品の製造会社です。

CNC 旋削サービスは、高い効率性、柔軟性、社内で開発された高品質のソフトウェアで知られています。

5. Yangsen

厦門ヤンセン CNC 設備株式会社 (略称ヤンセン) は、高品質の管理要件で知られています。

同社は、強力な研究開発能力とサービス専門知識における競争上の優位性により、市場で広く認知され、賞賛されています。

6. YASDA

安田工業株式会社は、1929年(1939年という説もあるが、間違いなく歴史ある企業)に設立された、座標加工センターと精密加工センターの専門メーカーです。

超高精度加工、高剛性、無人運転対応で高い評価を得ています。

7. EMAG

EMAG は、自動車産業と航空宇宙産業に重点を置いた、ヨーロッパで 3 番目に大きなハイエンド CNC 工作機械メーカーです。

包括的なプロセス技術により、ディスク、シャフト、ボックス部品の加工用機械と生産システムを提供しています。

8. Tsugami

津上精機株式会社(ツガミ)は、50年以上にわたり東京証券取引所に上場している日本の老舗工作機械メーカーです。

同社は高精度、高速、高剛性の加工を重視しており、主な用途は自動車やIT電子部品分野です。

9. Tornos

Tornos は、自動車、電子機器、医療、マイクロ加工アプリケーション向けの工作機械を製造するスイスのメーカーです。

CNC 制御技術により、高精度、高速、高効率の加工プロセスを実現できます。

10. Makino

マキノは長い歴史を持ち、世界の工作機械業界で大きな存在感を持つ企業です。

同社の eSTABILIZER テクノロジーは、工場の環境の変化に応じて工作機械を自動的に制御し、エネルギー消費を削減し、高精度の加工を保証します。

11. Cadrex

Cadrex は、主に製造業で事業を展開する機械ソリューションの大手プロバイダーです。同社は精密 CNC 加工サービスを提供しており、さまざまな金属を専門としています。

過去 3 年間で、同社は 10 社近くの企業を買収し、通常の製造に加えてゲーム機器の製造にも進出し始めました。

12. Gildemeister

Gildemeister は、世界有数の金属切削工作機械メーカーです。旋削、フライス加工、超音波振動加工、レーザー加工技術が主な事業分野であり、工作機械や太陽追跡システム向けの自動化およびソフトウェア ソリューションも提供しています。

同社の幅広い製品ラインは、さまざまなシナリオに対応する加工ソリューションを提供します。

13. Weldon Solution

ロボット自動化システムと CNC 研削盤の分野で広範な技術蓄積と市場専門知識を持つ Weldon Solutions は、産業自動化と CNC 研削盤の両方で存在感を示しています。

さまざまな分野で同社の製品とサービスが活用され、生産性の向上と経費の削減が図られています。

14. Fritz Studer AG

1912 年に設立されたスイスの企業、Fritz Studer AG は、Studer Inc. を含む精密研削盤の研究と製造に主力を置いています。

同社の製品は、さまざまな工作機械、金型、自動車、航空宇宙、空気圧で使用されており、技術革新と自動化製造施設への投資に重点を置いています。

15. ABS Machining

ABS Machining は 1971 年に設立され、OEM 向けの大型機械加工、製造、組み立ての分野で世界的に認められたリーダーに成長しました。

同社は、重加工、機械組み立て、5 軸機械加工において優れた実績を誇ります。その他の強みとしては、廃棄物の最小化、優れた評判、製造安全性の高水準などが挙げられます。

 

まとめ

XMAKEイメージ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CNC 旋削は、世界中のさまざまな分野で非常に人気があり、広く使用されている CNC 加工の形式です。

最適な CNC 旋削メーカーを選択する際には、考慮すべき要素がたくさんあります。これには、特定のニーズ、メーカーの加工能力、製造時間、納品方法、完成した機械加工製品の品質と精度、加工コスト、アフターサポートが含まれます。

高品質の CNC 旋削サービスを提供する 15 のメーカーを分類しました。これらは多国籍企業で、米国、ドイツ、スイス、中国、日本、その他の国に拠点を置いています。専門分野には、さまざまなコストの加工形式、製品の品質、精度、その他の特性が含まれます。1 つ確かなことは、すべてが優れた旋削技術と市場での評判を持っているということです。

お客様は、それぞれの明確な特性に基づいて、その中からニーズに最適なメーカーを選択できます。

中国で信頼できる CNC 加工メーカートップ 10社|XMAKE

中国で信頼できる CNC 加工メーカートップ 10社|XMAKE

中国は、2024年にはすでに世界で最も重要なCNC加工大国の1つです。中国で製造されたCNC機器と部品の精度、耐久性、互換性は、中国現地企業のCNC加工能力の拡大と、世界有数のCNCメーカーの中国支店の設立によってさらに強化されています。
機器の購入、ワークピースの加工、製品のカスタマイズなどを行う信頼できるCNCメーカーを中国で探すことは、CNC加工を必要とする世界中の個人や企業にとって一般的な選択肢となっています。
しかし、ここに問題があります。中国にはCNC加工メーカーが多すぎます。彼らはさまざまな技術、生産性、価格体系を持っています。
不適切な例えを使うと、中国市場に馴染みのない人にとって、信頼できるCNCメーカーを見つけることは、男性がバラ畑で妻へのバレンタインデーのプレゼントを選ぶようなものです。
では、最も必要なバラを見つけるにはどうすればよいでしょうか。

 

信頼できるCNCメーカーを選ぶ際に考慮すべきポイントは何ですか?

信頼できる CNC メーカーを探す際には、考慮すべき重要な要素がいくつかあります。
一連の参照基準を以下にまとめました。

 

cncメーカー

評判と資格(25%)

評判と資格は、正確に定義するのが難しい概念です。これらの概念を検討する際には、次の要素を考慮することが重要です。
1. 背景: このメーカーはいつ設立されましたか? この会社には犯罪歴やその他の不名誉な過去がありますか?
2. 特徴: 中国の現地企業ですか、それとも中国にある外国企業の支店ですか? 国有企業ですか、それとも民間企業ですか? グループ傘下ですか?
3. 資格: この会社は特定の製品を生産するための資格、証明書、またはライセンス(ISOなど)を持っていますか? 製造に必要な設備を持っていますか?
4. 経済: 金融チェーンは健全ですか? 脱税の記録はありますか? メーカーの財務および管理構造は明確ですか?
5. テクノロジー: メーカーは特許をいくつ保有していますか? どのような先進技術を習得していますか? メーカーは研究開発にどのくらいの資金を投入していますか?
6. 同業者の評判: 業界はこの会社について何と言っていますか?市場にどの程度の影響力がありますか? あなたと同じような状況にある人のうち、長期的に彼らと仕事をすることを選んだ人は何人いますか?
7. 政策と規制: メーカーの所在地には、あなたにとって有益な補助金がありますか? あなたのニーズは現地の規制に準拠していますか? 政府の政策によってサポートできますか?

費用対効果(20%)

いくら支払うかだけでなく、支払った分の価値が得られるかどうかも重要です。
8. 価格: メーカーはいくら要求していますか? 予算はいくらですか? 交渉の余地はありますか?
9. 長期耐久性: メーカーの製品はどのくらい長持ちしますか? 頻繁に交換や修理が必要ですか? 長期メンテナンスと投資のコストはいくらですか?
10. 代替品: 他に選択肢はありますか? メーカーには機能的に類似した製品がいくつありますか?
11. 市場状況: 市場価格と比べて、得られる価格はどうですか? 価格が下がったり上がったりする可能性のあるイベントはありますか?
12. 製品範囲: メーカーには他に必要な製品がありますか? 追加購入する場合、割引はありますか?

生産と配送の効率(15%)

誰もがメーカーに期待するのは、次の点です。
13. 処理速度: 納期を守り、機械を迅速に納品できますか? 注文が多すぎて遅れていませんか?
14. テクノロジーの使用: プロセスを加速するために高度な機器や技術を使用していますか?
15. 配送: どのような配送方法を使用していますか? 配送はスムーズに進みましたか? 安全ですか? どのくらい時間がかかりましたか? これに関連する追加コストはありますか?

カスタム プロジェクト要件(15%)

実際の生産では、カスタマイズのニーズが非常に一般的です。そのため、メーカーには次のことも提供する必要があります。
16. カスタマイズされたサービス: 独自のニーズに対応し、カスタマイズされたソリューションを提供できますか? ニーズが変わった場合、タイムリーに調整できますか?
17. 作業インターフェイス: プロジェクトの進捗状況に関するフィードバックをタイムリーに得ることは可能ですか? 関連するサービス担当者の作業姿勢はどのようなものですか? 18. アフターサービス: ワークピースが完成した後に問題が発生した場合、メーカーは適切に対処できますか? 煩雑な手続きの一部を手伝ってもらえますか?
19. 材料: 材料のコストはいくらですか? 必要な材料で製造できますか?

品質とリスク管理(25%)

次のようなメーカーの品質保証対策を評価する必要があります。
20. 実績: メーカーはこれまでに重大な品質問題を抱えたことがありますか? 大量生産できますか?
21. 安全性: 工場の衛生状態はどうですか? 作業員は資格を持っていますか? 安全上の危険(消防など)はありますか?
22. 環境への配慮: メーカーの所在地で生産に影響を与える可能性のある自然災害はありますか? メーカーは環境汚染に関するスキャンダルを起こしたことがありますか?
23. 処理の詳細: 製品検査は厳格ですか? 細部への配慮はどの程度ですか?
24. 修理サービス: 製品の修理とメンテナンスの責任はどこまでありますか? 保証期間はどのくらいですか? 料金はいくらですか?
25. 姿勢: メーカーには、生産中の定期的なチェック、出荷前の最終検査、エラーや欠陥を修正するためのポリシーが確実に必要です。

もちろん、実際の選択では、他にも考慮すべき要素がたくさんあります。

 

信頼できる CNC メーカー パートナーを選択する際の実際的な手順は何ですか?

1. 自分自身を知る: 部品の仕様、必要な材料、数量、スケジュール、予算、必要な認証を明確にします。
2. メーカーを調査する: 要件を満たす CNC メーカーを検索します。フライス盤、旋盤、グラインダー、CMM などの検査ツールを評価します。
3. メーカーを評価する: 必要な材料と技術を扱えるか、またはニーズ (大量生産など) に対応できるか、価格、生産時間を確認します。
4. 施設を訪問してサンプルを確認する: メーカーの施設を訪問して、生産プロセス、品質管理対策、全体的な組織を評価します。
5. 比較ショッピング: 複数のメーカーから見積もりを取得し、サンプル部品の価格と品質を比較して、信頼できるか、または 1 回限りの取引ではなく長期的な関係を築く価値があるかを判断します。
6. 配送を決定する: 決定を下す前に、メーカーが使用する輸送方法と配送効率を調べます。よくできた製品が配送中に滞留するのは誰も望んでいません。
7. 優れたアフターサービスを確保する: 迅速かつ正確なコミュニケーションを維持し、最終的に選択したサプライヤーが責任感があり礼儀正しいサプライヤーであることを確認します。

計画を立てて行動すれば、最終的にメーカーがニーズに完全に合致していることが分かります。

 

中国で最も信頼できる CNC メーカー 10 社

上記の評価基準を使用して、中国で信頼できる CNC 加工サプライヤー 10 社を特定しました。これらのサプライヤーは例外なく、優れた市場実績、最先端の技術、確固たる評判、高品質の製品を備えています。
これらのサプライヤーは、この基準に基づいてのみランク付けされていることに注意してください。これらのサプライヤーの強みは、実際には非常に多岐にわたります。
さらに、完璧な組織はなく、すべての企業が障害や問題に直面しています。

 

メーカー 設立 長所と短所
マザック(中国支社) 1919
  • 旋盤製造における長い歴史と優れた評判。
  • 中国で大規模な生産・販売ネットワークを確立。
  • 豊富な製品ライン、迅速なイノベーション。
  • 信頼性の高い製品品質ですが、一部の複雑な環境には対応していません。
TRUMPF(中国支社) 1923
  • 企業の現地化を重視し、中国のいくつかの都市に支店を設立しました。
  • CNC工作機械、自動化設備、スマートファクトリーソリューションを提供しています。
  • 他のドイツ企業と同様に、ロシアとウクライナの紛争の影響を受けています。
DMG MORI(中国支社) 1996
  • 2 つの非常に評価の高い工作機械ブランドの合併。
  • CNC 加工における継続的な自動化とデジタル変革。
  • 高品質だが価格が高いため、すべてのユーザーに適しているわけではありません。
FFG Global CNC Machinery 1993
  • 大規模なグループ規模、世界第 3 位の工具・機械グループ。
  • 優れた工作機械と駐車設備で知られています。
  • アフターサービスは、一部の地域では好評ですが、他の地域では批判されています。
Genertec Shenyang Machine Tool(SMTCL) 1993
  • 長い歴史を持つ国営企業。
  • 幅広い種類の工作機械と部品を生産。
  • 国内市場シェアが高い。
  • 国際市場ではまだ十分な足跡と影響力を残していない。
Guangzhou CNC(GSK) 1991
  • 中国南部の CNC 産業拠点で、302 件の特許を保有しています。
  • GSK AC サーボ ドライブの開発に成功し、同様の海外製品の価格を 50% 引き下げました。
  • ブランドの影響力と製品の豊富さには、まだ改善の余地があります。
Beijing Jingdiao Group(JD) 1994
  • 精密CNC工作機械の開発と製造を専門としています。
  • 300種類以上の新型精密彫刻機と600種類以上のカスタマイズ製品を開発しました。
  • ダンピングおよび反ダンピング問題に関して海外企業と活発な交流が行われています。
HARDINGE (Shanghai) 1890
  • 120 年以上の歴史を持つ同社は、世界の工作機械業界をリードしています。
  • 高精度で信頼性の高い金属切削機械と関連工具アクセサリを提供しています。
  • ハイエンド市場での存在感は、ローエンドおよびミッドエンド市場ほど大きくありません。
Huadong CNC(HDCNC) 2002
  • 122件の特許を保有し、さまざまな高級工作機械や設備を生産しています。
  • インテリジェント製造分野に進出しています。
  • この上場企業の株価は最近、多少の変動が見られます。
Chongqing Machine Tool(CHMTI) 2005
  • 深い歴史的背景と強力な研究開発能力。
  • 世界最大級のギア機械メーカーの1つ。
  • 世界トップレベルに到達するための数多くの技術と設備。
  • 海外市場を開拓し、為替レートの変動の影響を回避する方法をまだ研究中。

1.マザック(中国支社)

マザック

 

 

 

ヤマザキマザックは1919年に日本で設立され、それ以来、世界トップクラスのCNC加工会社の一つとなっています。
日本ヤマザキマザック株式会社の100%子会社であるヤマザキマザック(中国)株式会社。現在、中国では、2つの高度なインテリジェントネットワーク工場、3つの技術センター、4つのサービスセンターが運営されています。
マシニングセンター、CNCフライス盤、レーザー切断機、パイプ切断機など、さまざまな工作機械は優れた評判を得ています。

 

2.TRUMPF(中国支社)

trumpef

 

 

 

 

 

 

1923 年に設立され、ドイツのディーツィンゲンに本社を置く TRUMPF は、独創的なハイテク企業です。同社は、医療機器、電子機器、レーザー技術の独創的な開発でよく知られています。
TRUMPF の企業価値の 1 つは、「顧客と同じ言語を話す」ことです。2000 年に中国子会社 (江蘇省太倉) を開設して以来、同社のフラットベッド レーザー マシン、CNC パンチング マシン、CNC 曲げマシンなどは、顧客から高い評価を受けています。

 

3.DMG MORI(中国支社)

DMG MORI AG は、DMG Germany と Mori Seiki Japan という 2 つの高く評価されている工作機械ブランドの合併によって設立された、世界有数の工作機械メーカーです。
同社の事業は、旋削、フライス加工、超音波加工、レーザー加工など、さまざまな分野に及びます。
DMG MORI China は上海に拠点を置き、中国全土の主要工業都市に 7 つの支店を設立しています。天津の現地工場では、NHC 水平加工センター、CMX Vc 垂直加工センター、LPP、CPP、RPS フレキシブル自動生産ラインを製造できます。

 

4.FFG Global CNC Machinery Holding Co.Ltd

FFG

 

 

 

 

 

FFG は 1993 年から中国台湾省で CNC 工作機械を製造しています。世界中に 94 社を擁する FFG は、現在、世界第 3 位の工具・機械グループです。

その 3 つの事業グループは、工作機械事業、産業機器事業、グリーンエネルギー事業です。FFG の最も有名な製品は、数種類の工作機械と駐車設備です。

 

5.SMTCL(Genertec Shenyang Machine Tool Co., Ltd)

SMTCL

 

 

 

 

 

 

瀋陽機械工具有限公司は1993年5月に設立され、1996年に深セン証券取引所に上場しました。
同社は2019年に中国広東科技(集団)ホールディングス株式会社に加わり、政府が直接所有する重要な国有企業となりました。
SMTCLが主に販売しているのは、水平型および垂直型のマシニングセンター、水平型および垂直型のCNC旋盤、および特定の業界向けに作られた工具です。

 

6. GSK(Guangzhou CNC Equipment Co)

GSK

 

 

 

広州CNC設備有限公司は1991年に設立され、30年以上にわたり科学、教育、産業、貿易を融合したハイテク企業へと進化してきました。
GSKのCNCシステム、産業用ロボット、モーター製品、電動射出成形機、CNC工作機械は業界で高い評価を受けています。

 

7. JD(Beijing Jingdiao Group)

JD

 

 

1994 年に設立された北京 Jingdiao グループは、精密 CNC 工作機械の探究、開発、製造、販売に注力する民間ハイテク企業です。
JD は、精密彫刻機とも呼ばれる精密 CNC 加工センターの分野で優れています。同社の製品は、その優れた精度と互換性で知られており、幅広い加工作業を実行できます。

 

8. HARDINGE Machine Tools (Shanghai) Co.

HANRDINGE

 

 

1890 年に設立された HARDINGE は、高度な金属切削機械と関連ツール機器を提供する世界有数の企業であり、その卓越した精度と信頼性で知られています。
同社は世界規模のビジネス コンセプトを掲げ、世界中のさまざまな場所でサービスおよびメンテナンス担当者を雇用しています。HARDINGE Machine Tools (Shanghai) Co. は、旋削、フライス加工、研削加工のプロセス用の機械と補助部品を提供しています。

 

9. HDCNC(Huadong CNC Co., Ltd.)

HDCNC

 

 

 

 

 

 

威海華東NC株式会社は2002年3月に設立され、その後、中国証券監督管理委員会(CSRC)の承認を受けて、2008年6月に深セン証券取引所の中小企業市場に上場されました。同社は合計122件の特許を保有しており、山東省のハイテク企業に分類されています。
HDCNCは、CNCガントリーガイドウェイ研削盤、CNCガントリーフライス盤およびボーリング盤、その他のマシニングセンターなど、幅広い製品を提供しています。

 

10. CHMTI(Chongqing Machine Tool)

CHMTI

 

 

重慶機械工具(グループ)有限公司は、1940年に設立された国営企業の統合により2005年に設立されました。工場の主な焦点は、さまざまなタイプのギア製造機器の製造でした。
現在、CHMTIは500を超える国家特許を取得しています。主な製品は、ギア加工工作機械、インテリジェントマシニングセンター、複雑な切削工具、精密ネジ、およびその他の関連製品で構成されています。

 

結論

結論として、中国の CNC 加工業界は非常に進んでいますが、それでも中国で信頼できる CNC メーカーを選択するには、綿密で包括的な評価が必要です。
機器やサービスを取得するために CNC メーカーを選択するときは、メーカーの評判、資格、費用対効果、生産と輸送の効率、製品の品質など、さまざまな要素を評価することが重要です。
リストされている 10 社の CNC メーカーはすべて高い評判を誇っていますが、その性質、開発履歴、専門分野、現在の課題と障害は異なります。読者は、自分の要件に適したメーカーを特定できます。

 

XMAKEはこれらの10社のメーカーとどのような関係を持っていますか?

これらの企業の一部は当社の事業に含まれていますが、当社は他の企業を潜在的なパートナーとして考えています。インターネット、クラウドコンピューティング、製造を常に統合するデジタル製造プラットフォームのリーダーとして、XMAKEは最も信頼されるCNCメーカーと協力し、消費者向けに最高品質の非標準部品を製造することに努めています。

製造業必見!カーボン素材の種類と用途徹底解説 | XMAKE

製造業必見!カーボン素材の種類と用途徹底解説 | XMAKE

カーボン素材は、その軽量かつ高強度な特性から、自動車や航空宇宙産業、スポーツ用品等多岐にわたる分野で活用されています。この記事では、カーボンの種類とその具体的な用途、そして製造プロセスにおけるメリットについて詳しく解説します。

 

カーボン素材で作った部品

 

カーボン素材の種類について

 

1.グラファイト(石墨)

炭素原子が六角形の平面構造を形成し、その平面が積層した構造を持っています。

  • 特徴:

・高い熱伝導性

・高い電気伝導性

・潤滑性

・耐熱性

・化学的安定性

  • 主な用途:

・金型材料

・潤滑剤

・電池電極

・高温炉の材料

グラファイト(石墨)

2.カーボンファイバー(炭素繊維)

カーボンファイバーは、炭素原子が六角形の網目状に配列した構造を持っています。この構造は、グラファイトと非常によく似ています。ただし、カーボンファイバーはグラファイトよりも無秩序に配列しており、より強固な結合を形成しています。

  • 特徴:

・軽量

・高い引張強度

・耐熱性

・高い電気伝導性

・化学的安定性

  • 主な用途:

・航空機や宇宙船の機体

・ロケットの部品

・自動車の車体、シャーシ、ホイール

・産業用ロボットの腕

カーボンファイバー(炭素繊維)

3.カーボンナノチューブ(CNT)

炭素原子が六角形の格子状に配列された筒状の構造を持つ物質です。直径は0.4~100nmと非常に細くて、長さは数μmから数cmと幅広いです。

  • 特徴:

・高い強度と軽量性

・優れた電気伝導性

・高い熱伝導性

・化学的安定性

  • 主な用途:

・電子デバイス(トランジスタ、ディスプレイ)

・複合材料(強化材、導電性フィラー)

・エネルギー貯蔵(リチウムイオン電池、燃料電池)

・センサ

・医療分野(ドラッグデリバリー、組織再生)など

カーボンナノチューブ(CNT)

4.フラーレン

炭素原子が球状に配列した閉じた分子構造で、正12角形と正5角形の組み合わせからなります。代表的なものはC60(バッキーボール)で、直径約0.7nmです。また、C20からC960までさまざまな大きさのフラーレンが存在します。

  • 特徴:

・非常に安定な構造で、化学的・熱的に安定。
・電子受容体性が高く、電子移動反応に利用できる。
・高い対称性と空洞構造を持つため、ガスや金属原子を内包できる。
・優れた潤滑性、導電性、光学特性を示す。

  • 主な用途:

・電子デバイス(トランスジスタ、太陽電池)
・潤滑剤
・医療分野(ドラッグデリバリー、抗酸化剤)
・触媒
・水素貯蔵

フラーレン

5.ダイヤモンド

炭素原子が正四面体構造で結合した結晶構造で、1個の炭素原子が4個の炭素原子と共有結合しています。最密充填構造で、密度が高いです。

  • 特徴:

・非常に硬い物質で、モース硬度が10(最高値)。
・熱伝導性が高く、ダイヤモンド中の熱は速やかに拡散する。
・電気絶縁性が高い。
・透明性が高く、光学特性に優れる。
・化学的に安定で、酸やアルカリに強い。

  • 主な用途:

・切削工具、研磨剤
・宝石
・電子デバイス(半導体、熱放散材)
・光学部品(レンズ、プリズム)
・生体医療材料

ダイヤモンド

6.炭素繊維強化プラスチック(CFRP)

炭素繊維を樹脂に強化した複合材料です。

  • 特徴:

・軽量で高強度 – 鉄の約1/4の重さで、鋼材の5倍以上の強度を持つ。
・高剛性 – 金属の2~3倍の剛性がある。
・耐腐食性 – 化学薬品や海水に強い。
・耐熱性 – 高温環境でも変形しにくい。

  • 主な用途:

・航空機の機体、翼、尾翼
・自動車のボディ、シャーシ、ホイール
・ゴルフクラブ、テニスラケット、自転車フレームなどのスポーツ製品
・工作機械、建設機械などの部品
・風力発電の翼、太陽光パネル

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)

カーボン素材のメリット

 

軽量性

金属に比べて非常に軽量です。例えば、鉄の1/4程度の重さしかありません。これにより、輸送機器の燃費向上や、機械の動力効率の向上などが期待できます。

高強度

金属の5倍以上の強度を持っています。このため、強度が必要とされる用途で金属に代わって使用できます。

耐久性

耐腐食性に優れ、長期使用に適しています。化学薬品や海水にも強いため、過酷な環境下での使用にも向いています。

意匠性

カーボンブラックで高級感のある外観を持っています。このため、デザイン性の高い製品に使用されることが多いです。

熱・電気特性

熱や電気を良く通す特性があります。これにより、ヒーターや電子部品などへの応用が期待されています。

 

カーボン素材の製造業への活用事例

 

  • カーボン素材の自動車産業への活用

カーボン・ファイバーは、自動車の製造においてシャシー・コンポーネントやBMW M Performance Partsといったアクセサリーなどに使用される複合素材です。

従来の材料をCFRPに置き換えることで、強度を保ちながら車体の軽量化が可能となります。炭素繊維協会による過去のモデル検討では、CFRPを17%適用すると30%の車体軽量化が期待できます。

自動車はCFRPを採用することで、スチールと比べて腐食(錆や劣化)や油、一部の薬品に対する耐久性が高くなります。

カーボン素材の自動車産業への活用

  • カーボン素材の航空宇宙産業への活用

カーボンファイバー強化プラスチック(CFRP)は金属に比べて非常に軽量です。機体の軽量化により、燃費の向上や積載量の増加が可能です。これにより、より高性能な航空機の開発につながります。

高い強度と剛性を持ちつつ、金属に比べて疲労特性も優れているので、航空機の安全性を上げるのに貢献します。
また、金属に比べて熱膨張率が低く、耐熱性に優れるし、腐食にも強いため、メンテナンス性の向上にも寄与 します。

ただし、CFRP は金属に比べて修理が難しいため、航空機メーカーでは修理技術の向上に取り組んでいます。

カーボン素材の自動車産業への活用

  • カーボン素材の電子機器産業への活用

ナノカーボン材料であるカーボンナノチューブ(CNT)やグラフェンは、回路内の素子間を接続する配線材料として活用されています。
CNTは螺旋度の制御により、半導体特性や導電性を調整できるため、トランジスタなどの電子デバイスの材料にもなります。

グラフェンは高い電子移動度を持つ半導体材料として注目されています。印刷技術を用いてグラフェンを電子回路に組み込む「印刷エレクトロニクス」の研究が進んでいます。

カーボン素材の電子機器産業への活用

  • カーボン素材の医療機器産業への活用

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、X線の透過性が高いため、レントゲン機器などの医療機器に多く使用されています。
軽量で高剛性を持ち、CT装置のテーブルなどに使われています。

また、疲労強度が高く、耐薬品性にも優れているため、医療機器の部品として適しています。

今後は医療分野におけるカーボン素材の活用は今後も拡大していくと考えられます。
軽量化や高機能化、耐久性の向上など、カーボン素材の特性を活かした医療機器の開発が期待されています。

カーボン素材の医療機器産業への活用

カーボンの利用の課題

カーボンの利用の課題

CO2排出量の削減によるカーボンニュートラル

カーボン繊維の製造には高温での処理が必要であり、その過程でのエネルギー消費が高いため、製造の際に二酸化炭素の排出量が多くなります。特に高温処理の工程では金属に比べて多い場合があります。

技術の進歩により、カーボン素材のリサイクルが進んでおり、リサイクルプロセス自体の二酸化炭素排出量は比較的低いですが、リサイクル率がまだ低いことが課題です。

 

廃棄・リサイクルの課題

カーボン素材のリサイクルには技術的な課題が多く、現時点でのリサイクル率は低いです。カーボン繊維は強度と軽量性が特徴ですが、製造過程での高温処理や化学処理が必要であり、これがリサイクルの難しさを増しています。リサイクル時には、繊維を元の状態に戻すのが難しく、品質が低下することが問題となります。

また、リサイクルプロセス自体も複雑でコストがかかるため、経済的な面でも課題があります。このため、カーボン素材のリサイクル率はまだ低く、技術革新が求められています。

 

資源の偏在性

カーボン素材の原料となる石油や天然ガスは、特定の地域に集中して存在しています。この地理的な偏在性により、供給リスクが生じています。

例えば、中東やロシアなど、限られた地域が主要な供給元となっているため、これらの地域での政治的不安定や紛争、天然災害などが供給に影響を及ぼす可能性があります。

また、世界的な需要増加に伴い、供給不足や価格高騰のリスクも増しています。このような背景から、安定したカーボン素材の供給を確保するためには、代替原料の開発やリサイクル技術の向上が求められています。

 

代替素材の開発

カーボン素材は高い強度と軽量性を持つ一方で、製造過程での二酸化炭素排出量が多く、原料の供給リスクも存在します。これにより、環境負荷の低い新素材の開発が求められています。

持続可能な代替素材として、バイオベースの複合材料やリサイクル可能な高性能ポリマーなどが注目されています。これらの新素材は、製造過程でのエネルギー消費を抑え、リサイクルしやすい特性を持つため、環境への影響を最小限に抑えることが期待されています。

研究開発の進展により、こうした新素材の実用化が進めば、持続可能な社会の実現に寄与するでしょう。

 

コスト面の課題

炭素繊維やグラファイトなどのカーボン素材は、製造プロセスが高度でエネルギー集約的であるため、製造コストが高くなります。また、リサイクル処理にも高いコストがかかり、品質維持が難しいことから、経済的な競争力の確保が課題です。このため、カーボン素材の利用拡大には、コスト削減や効率的なリサイクル技術の開発が求められています。

まとめ

カーボン素材は軽量で高強度、耐久性に優れるため、製造業の幅広い分野で活用されています。主なカーボン素材には、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、グラファイト、カーボンナノチューブなどがあります。

CFRPは金属に匹敵する高強度と剛性を持ち、自動車や航空機の軽量化に活用されています。グラファイトは熱・電気伝導性に優れ、電子機器の部品などに使われます。一方、カーボンナノチューブは極めて高い強度を持ち、先端材料として注目されています。

これらのカーボン素材は、製品の高性能化や省エネルギー化に大きな効果を発揮します。製造業にとって、カーボン素材の特性を理解し、用途に合わせて最適な素材を選択することが重要です。

カーボン製品の製造についてXMAKEにお問い合わせください。

XMAKEでは、さまざまなカーボン製品に関するデザインや製造を承ります。もしご興味がある方がいらっしゃれば、お気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに最適な製品をお届けするため、技術チームが全力でサポートいたします。どんなご要望でもお気軽にお知らせください。

参考文献

・炭素繊維の航空・宇宙分野への応用事例. (n.d.). https://www.carbonfiber.gr.jp/field/craft.html

・自動車メーカー、カーボンリサイクル本格化 CO₂回収し有効活用 – 一般社団法人 日本自動車会議所. (n.d.). https://www.aba-j.or.jp/info/industry/16797/

Baraneedharan, P., Vadivel, S., A, A. C., Mohamed, S. B., & Rajendran, S. (2022). Advances in preparation, mechanism and applications of various carbon materials in environmental applications: A review. Chemosphere, 300, 134596. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134596

EV軽量化のカギを握るCFRP-その活用と課題を解説 | XMAKE

EV軽量化のカギを握るCFRP-その活用と課題を解説 | XMAKE

日本では、2024年のEV(電気自動車)販売が2023年に比べて20%増加する見込みです。車両の軽量化は航続距離の延長や充電効率の向上に直結します。消費者の利便性を高めるだけでなく、エネルギー効率や運動性能の向上にも期待されます。特に、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)はその軽量性と高強度で注目を集めています。本記事では、EV軽量化のカギとなるCFRPの活用現状と課題についてお伝えします。

 

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CFRPとは?

 

CFRPは、炭素繊維と樹脂を組み合わせた複合材料で、非常に強靭かつ軽量です。繊維は樹脂によって支持され、成形や加工が可能です。この特性により、通常の金属よりも軽量で同等以上の強度を実現し、自動車、航空機、スポーツ用具など幅広い産業で利用されています。

さらに、CFRP は異方性材料です。繊維の配向方向や樹脂の種類を変えることで、剛性や強度を自在に調整できます。例えば、繊維の配向を変えることで、特定の方向への高い強度を実現できます。また、樹脂の種類を変えることで、耐熱性や耐薬品性を向上させることができます。これにより、用途に合わせてCFRPをカスタマイズできます。

 

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炭素繊維強化プラスチックの活用状況

 

自動車部品の材質のイノベーション

 従来の自動車パーツの材料

乗用車部品の材質は、かつては主に鋼材を使っていました。その強度と経済性が大きな利点でした。しかし、近年では軽量化という新たな要求に応えるため、アルミニウム合金や樹脂が導入されるようになりました。アルミニウムは軽量で耐食性があるため、燃費向上や性能改善に寄与しました。一方で、アルミニウムには強度面での課題もありました。

 

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革新的な自動車部品の材質

近年、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)が自動車の軽量化に大きな注目を集めています。CFRP は金属に比べて非常に軽量ながら極めて高い強度を持っています。そのため、自動車の様々な部品に広く活用されるようになってきました。

CFRP の適用範囲は急速に拡大しています。ボディパネルや内装部品、サスペンション、ブレーキディスクなどに採用されています。高級車から量産車まで、CFRP の採用が進んでおり、それによりエネルギー効率の向上や安全性の強化が実現されつつあります。

従来のスチールやアルミニウムに比べて、CFRPは約50%軽量化できるとされています。BMWのi3はCFRP製のキャビンを採用しており、これにより車体重量を大幅に削減しました。i3は約1200kgで、同クラスの従来型車両に比べて約250-300kgの軽量化を実現しています。また、AudiのR8もCFRPを多用し、スチール製のシャーシと比較して約40%の軽量化に成功しています。

 

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CFRP の技術革新は、成形技術や製造コストの削減にも寄与しています。その結果、CFRP は大量生産にも適した素材として確立されつつあります。また、環境に配慮したリサイクル技術の発展が期待されています。これらの進展により、自動車産業はさらなる軽量化と高性能化を達成しつつあります。そして、持続可能なモビリティの実現に向けて前進しています。

 

CFRPのEVへの活用の状況

CFRPは、電気自動車(EV)の分野での活用が進んでいます。2023年のデータによると、主要な自動車メーカーはCFRPを採用したEVモデルを増やしています。特に、高級車やスポーツカーのセグメントでの利用が目立ちます。

BMWやAudiはCFRPをボディパネルやシャーシに取り入れております。これにより重量を削減しつつ、衝突安全性も向上しています。また、CFRPの製造コストの削減が進んでいるため、大衆車への適用も視野に入っています。今後、CFRPのリサイクル技術の向上と共に、さらに広範なEVへの適用が期待されています。

 

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CFRPにより自動車パーツの軽量化事例

  • ボディパネルの軽量化: CFRPは非常に軽量でありながらも高い強度を持つため、自動車のボディパネルに利用されています。例えば、一部の高級車両では、CFRPを使用してボンネットやトランクリッドを製造し、車両全体の重量を軽減しています。これにより、車両の燃費効率が向上し、加速性能も向上します。

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  • バッテリーケースの強化と軽量化: EVではバッテリーが重要な部品ですが、その保護と軽量化が課題でした。CFRPはバッテリーケースの製造に適しており、高い剛性と軽量性を提供します。これにより、バッテリーの保護が強化されつつ、車両全体の重量増加を抑えることができます。

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  • サスペンション部品の強度向上: 自動車のサスペンションは振動や負荷に晒される部位であり、耐久性と軽量化が求められます。CFRPを使用することで、サスペンションアームやスプリングシートなどの部品の強度を向上させつつ、重量を軽減することが可能です。これにより、車両の操縦性や乗り心地が向上し、エネルギー効率も改善されます。

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EVはCFRPを導入するための課題

 

自動車部品別のCFRP運用の課題

1. 車体構造部品

番号 課題 説明
課題① 接合技術 CFRP部品同士や異なる素材(例えばアルミニウムやスチール)との接合技術が確立されていない。これにより、接合部の強度や耐久性に問題が生じる可能性があります。
課題② 修理とメンテナンス CFRP部品は損傷を受けると修理が難しいため、修理コストが高くなりがちです。特に大規模な損傷の場合、部品の交換が必要になることがあります。

 

2. バッテリーハウジング

番号 課題 説明
課題① 耐火性と熱管理 CFRPは熱に弱いため、バッテリーの熱管理や耐火性が課題となります。高温環境下での性能維持や火災時の安全性を確保するための技術が求められます。
課題② コスト CFRPの高コストはバッテリーハウジング全体のコスト上昇につながります。これはEVの価格競争力に影響を与える可能性があります。

 

3. シャーシおよびサスペンション部品

番号 課題 説明
課題① 動的荷重 CFRPは動的な荷重に対しての疲労耐性が金属ほど高くない場合があり、長期間の使用で性能が低下するリスクがあります。
課題② 製造プロセスの一貫性 CFRP部品の製造において、一貫した品質を保つことが難しい場合があります。これは特にシャーシやサスペンションの部品において重要です。

 

4. 内装部品

番号 課題 説明
課題① 美観と仕上げ CFRPの表面仕上げや見た目の質感を高めるためには、追加の処理が必要になることが多く、これがコストに影響します。
課題② 耐候性 内装部品として使用する際に、紫外線や温度変化に対する耐久性が求められます。これに対する対策が必要です。

 

5. 外装パネル

番号 課題 説明
課題① 衝突安全性 外装パネルは衝突時にエネルギーを吸収し、乗員を保護する役割があります。CFRPは金属と異なり、衝撃を受けた際に破片が飛散するリスクがあります。
課題② 生産コストと速度 外装パネルの大量生産には、迅速かつ効率的な製造プロセスが必要です。CFRPの成形には時間がかかり、コストも高いため、これを改善する必要があります。

 

6. ドライブシャフトやトランスミッション部品

番号 課題 説明
課題① 疲労強度 CFRPは金属に比べて疲労強度が劣る場合があり、長期間の使用での劣化が懸念されます。
課題② 熱膨張 CFRPと金属部品との間で熱膨張率が異なるため、これによる歪みやストレスが発生する可能性があります。

 

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EVにおけるCFRPの導入の対策

1.接合技術の確立:

課題 CFRP部品同士や異なる素材(例: アルミニウムやスチール)との接合技術が未確立であり、強度や耐久性に影響する可能性があります。
解決策 研究開発が進められ、新たな接合技術が開発されつつあります。特に接着剤や特殊な接合方法の改良が期待されています。

 

2.耐火性と熱管理の課題:

課題 CFRPは熱に対して弱いため、高温環境下での安全性や耐久性が問題とされています。
解決策 熱制御技術の向上とともに、新素材の導入や防火コーティングの開発が進められています。また、CFRPの構造設計を工夫することで耐火性を向上させる取り組みも行われています。

 

3.コストの課題:

課題 CFRPの製造コストが高く、これがEVの価格競争力に影響を与える可能性があります。
解決策 生産技術の改善により製造コストの低減が進められています。また、リサイクル可能な材料の開発や効率的な製造プロセスの導入により、コスト面での改善が期待されています。

 

4.リサイクルの課題:

課題 炭素繊維とプラスチックが強固に結合しているため、分離が困難で、再利用には高度な技術が必要です。
解決策 炭素繊維とプラスチックの分離技術の開発とともに、部品設計時からリサイクル性を考慮する「設計for リサイクル」の推進されています。

 

自動車メーカーや研究機関は積極的にCFRPの技術革新と研究開発を進め、革新的な素材や製造プロセスの開発に取り組んでいます。また、CFRPの産業標準化が進められ、安全性や品質の確保に向けた努力も怠りません。

さらに、CFRPを活用したEVの量産化が進展し、市場での競争力を強化する取り組みも進んでいます。これらの進捗がCFRPの課題解決に寄与し、将来的にはより安全で効率的なEVの実現が期待されています。

 

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まとめ

 

CFRPは金属に比べて高い比強度と比剛性を持ち、EVの軽量化に大きな効果を発揮します。しかし、炭素繊維の高コストがその活用を妨げています。また、CFRPは金属と比べて成形性が低く、複雑な形状の部品を作るのが難しいという問題もあります。さらに、リサイクル性の低さも課題の一つです。

これらの課題に対し、素材メーカーや部品メーカーは様々な取り組みを行っています。炭素繊維の低コスト化、成形性の向上、リサイクル技術の開発など、CFRPの実用化に向けた研究開発が進められています。

 

XMAKEは、CFRPをはじめとする先進素材の加工に豊富な実績を持つ部品メーカーです。最新鋭の加工設備と熟練した技術者により、CFRP部品を高精度かつ効率的に生産し、EVの軽量化をサポートします。さらに、短納期対応や小ロット生産にも柔軟に対応し、お客様のニーズに寄り添った提案が可能です。CFRPの活用によるEVの軽量化をお考えの企業様は、ぜひご相談ください。

 

参考文献

 

・Gijutsukeisho, & Gijutsukeisho. 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の用途と課題.2024.4.  https://gijutsu-keisho.com/technical-commentary/chemical-003/

・韩善灵、王濤、光新傑、李志勇、李勇. 配合cfrp進展は自動車の軽量化と安全の応用.2024. https://doi.org/10.19936/j.cnki.2096-8000.20240228.017)

・炭素繊維強化プラスチック(CFRP)市場インサイト. (n.d.-b)https://www.mordorintelligence.com/zh-CN/industry-reports/carbon-fiber-reinforced-plastic-market

 

自動車産業における CNC 加工: 11 の技術とその応用 | XMAKE

自動車産業における CNC 加工: 11 の技術とその応用 | XMAKE

自動車産業における CNC 加工: 11 の技術とその応用

1. はじめに

安全性が非常に重要である自動車業界にとって、精密製造は単なる流行語ではなく、イノベーションを継続し、自動車が走行するのに必要なものです。交響楽団のすべての楽器が自動車の異なる部分であるとしたら、音楽はそうではありません。製造における精度は、すべての部品が計画どおりに適合し、機能し、持続することを保証します。

コンピューター数値制御 (CNC) 機械技術は、単純なアイデアから工業プロセスの複雑な部分へと成長しました。CNC 機械は非常に正確で柔軟性があるため、自動車の製造方法を変えました。これまで難しかった複雑なデザインや精密な部品の製作が可能になります。

精密製造の重要性と CNC テクノロジーがどのように成長したかを説明しながら、CNC がその原理、テクノロジー、用途の観点から自動車業界をどのように変えたかについて説明します。

2. CNC機械の基本原理

コンピューター数値制御 (CNC) 切断は、物の製造方法を永遠に変えるカスタム部品を作成する新しい方法です。一方、CNC 加工は、金属、プラスチック、金属などのさまざまな材料の正確な成形を可能にするコンピューター制御の製造プロセスです。 CNC 加工は、コンピュータ ツールを使用して 2D および 3D 設計をコードに変換することに基づいており、優れた精度と再現性を備えています。

次に、CNC 機械がこのコードを読み取り、ワークピースに対して切削工具がどのように動くかを正確に制御します。ワークピースはベッドまたはスピンドル上に置かれ、材料を取得して形状を取得するときに機械の軸が切削工具をガイドします。必要なサイズ。

CNC 切断はさまざまな用途に使用でき、非常に正確であるため、鋼鉄、プラスチック、その他の多くの材料を使用でき、部品が満たす必要がある公差が数ミクロン程度のものを作成できるため、優れています。医療、航空宇宙、自動車産業では厳しい要求があり、この技術はこれらの分野にとって非常に重要です。

CNC マシンは、複雑で高品質な部品を製造する能力を向上させ続けます。これは現代の製造業の重要な部分です。

3. 11 テクノロジーの CNC 加工とその自動車用途

CNC 加工の応用を通じて、CNC テクノロジーが自動車産業においてその精度と重要性をどのように実証しているかを見てみましょう。

(1) CNC旋削加工

CNC turning in camshafts production

CNC 旋削は、正確なシリンダー部品を製造するために自動車業界で広く使用されている柔軟な方法です。たとえば、非常に精密で滑らかな表面が必要なクランクシャフトやカムシャフトなどのモーター部品の製造によく使用されます。

CNC 機械は、切削工具が軸に沿って移動しながら未加工の棒材を回転させ、材料を除去して必要な形状を作成します。たとえば、CNC 旋削は、旋削に必要なクランクシャフトのメイン ジャーナルとロッド ジャーナルを作成するために使用されます。ピストンの直線運動を円運動に変換します。

このプロセスにより、ジャーナルの厚さと表面仕上げが適切であることが確認されます。これは、エンジンがスムーズに動作し、長持ちするために重要です。最近では、CNC 旋盤の精度が 0.01 ミリメートル以内に達し、自動車部品の製造が可能になっています。複雑な形状のもの。

また、CNC 旋削とフライス加工のプロセスを同じセットアップで同時に実行できるため、トランスミッション ギアやホイール ハブなどの CNC 自動車部品の製造がさらに容易になります。この統合された方法により、時間が節約されるだけでなく、部品のさまざまな部分が確実に作成されます。これにより、自動車部品全体の品質と性能が向上します。

(2) CNCフライス加工

CNC milling in engine blocks production

CNC フライス加工は、複雑な形状や輪郭を高い精度で作成できるため、自動車の製造において重要な部分です。回転フライス カッターのいくつかのインサートが材料を除去してエンジンの内部穴を作るために CNC フライス加工がどのように使用されるかを確認できます。 、シリンダーボアやウォータージャケット開口部など。

これらの部品は、エンジンを冷却し、燃料を効率的に燃焼させるために非常に重要です。最新の CNC フライス盤では、加工対象の部品が所定の位置に保持され、フライス工具が多数の刃先で高速回転して部品を成形します。

最新の 5 軸 CNC ミルは、±0.005 ミリメートルという小さな精度を達成できます。これにより、エンジン ブロックが適切なサイズになり、他のエンジン部品と適合することが保証されます。この精度は、車両がいかに良好かつ確実に動作するかにとって非常に重要です。

CNC フライス加工は、サスペンション アームやギアボックス ハウジングなどの部品の製造にも使用されます。これらの部品は、複雑な形状と多くの機能を備えているため、CNC フライス加工でしか実現できない柔軟性と高精度が必要です。

(3) CNC穴あけ加工

automotive brake discs

自動車分野では、ドリル加工は金属部品の穴を改良して大きくするために使用される基本的な方法であり、ブレーキ キャリパーとパッドを組み合わせるために正確な穴が必要です。物を組み立てるだけでなく、構造が一体となって熱を取り除くのにも役立ちます。

CNC 穴あけでは、ドリル ビットをホイールで保持し、ワークピースに送り込んで正確なサイズの穴をあけます。最近の CNC 穴あけツールでは、互いに ±0.01 ミリメートル以内の穴をあけることができます。ブレーキ システムの部品は完璧にフィットします。もう 1 つの用途は、エンジン ヘッドに燃料インジェクター用の穴を開けることです。穴のサイズ、形状、位置は、燃料の混合方法とエンジンの動作に直接影響します。

これらの穴は CNC 切断で非常に正確に作成できるため、エンジンの動作が向上し、出力が向上します。また、この方法により、複雑なデザインや多数の穴を 1 回のセットアップで作成できるため、生産が迅速化され、作業が容易になります。自動車部品の性能、安全性、信頼性にとって、これだけの注意と精度を持って作られることは非常に重要です。

(4) CNCねじ切り加工

CNC Threading

自動車業界は、ファスナーやその他の重要なコンポーネントのネジ山を精密に加工するなど、高品質の CNC 自動車部品の製造において CNC テクノロジーに大きく依存しています。その重要な用途の 1 つは、ホイール ボルトが CNC で不可欠であると考えられている場合、ホイールの確実な接続を確保することです。自動車部品は、ねじの仕様に厳密に従って製造する必要があります。

CNC 自動車部品の作成に不可欠な CNC ねじ切りプロセスでは、数値プログラムがねじ切りツールをガイドしながらワークピースを回転させるコンピューター制御の旋盤を使用して、すべてのねじ山のサイズと形状が均一になるようにします。安全で信頼性の高い自動車の運行に必要な正確な基準を満たしています。

たとえば、一般的なホイール ボルトには、±0.05 ミリメートルの公差で 1.5 ミリメートルのねじ山ピッチが必要となる場合があります。このレベルの精度を達成することは、ホイールの脱落を防止し、ドライバーの安全を確保するためにも不可欠です。また、CNC ねじ切りはエンジン部品の製造にも利用されています。重要な CNC 自動車部品の 1 つであるオイル パン ボルトなど、これらのねじ山は、作動中のエンジンの振動や圧力に壊れたり変形したりすることなく十分に頑丈でなければなりません。

自動車業界では、些細な詳細が安全性とパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があるため、CNC 自動車部品の製造における CNC ねじ切りの精度は、精度と信頼性が最も重要であることを示しています。

(5) CNC複雑輪郭面旋削加工

CNC Complex Contour Surface Turning

CNC 複雑な輪郭面旋削加工は、さまざまな自動車部品の製造に使用される高度な加工方法であり、回転可能な複雑な対称形状の作成を可能にします。この技術は、自動車産業に不可欠なさまざまな複雑な部品の製造に不可欠です。

カムシャフトを作成する場合、エンジンの吸気バルブと出力バルブを制御することが非常に重要です。これらの部品には複雑な卵型 (楕円形) のローブがあり、バルブ タイミングが正しくエンジンが動作することを確認するために正確に回転する必要があります。その最高の状態で。

旋削プロセス中、大まかな円筒形の加工物が CNC 機械の中心間の所定の位置に保持され、コンピューター制御の切削工具が事前に設定されたパスに従い、ゆっくりと素材が形成されます。切削工具の位置を変更してカムローブの楕円形状を作成します。これらの形状は、自動車エンジンの厳しい要件を満たすために、わずか±0.01ミリメートルの範囲で実現されます。

このレベルの精度は、カムシャフトがエンジンのバルブトレインと連動するために必要であり、車の燃費と出力に直接影響します。このような複雑な形状を高い精度と一貫性で作成できるという事実は、現代の技術がいかに優れているかを示しています。自動車産業では、自動車用 CNC 機械加工が行われています。

(6)CNCレーザー加工

CNC laser cutting of steel plates

CNC レーザー加工は、レーザーの力を利用して高精度かつ迅速に自動車部品を製造するためのハイテクな方法です。レーザー加工は、自動車のボディパネルの製造に使用される高張力鋼板をきれいに正確に切断するために必要です。これらのパネルは軽くて丈夫である必要があります。

CNC レーザー加工を使用すると、コンピューター制御システムがデジタル パターンに強力なレーザーを正確に照射し、驚くべき精度で鋼板を切断するため、CNC 加工の精度は明らかです。このプロセスでは、±0.1 という精度レベルを達成できます。ミリメートル単位の精度で、ボディ パネルが車の他の部分とシームレスにフィットすることを保証し、自動車業界における CNC 加工の卓越した精度を示しています。

レーザー加工には、熱の影響を受ける領域が少なく、材料の歪みが少ないという利点もあります。これは、安全性が重要な部品の構造的完全性を維持するために重要です。この技術は、モーター部品や識別プレートなどの部品のエッチングやロゴのマークにも使用されます。またはシリアル番号を使用すると、よりカスタマイズしやすく、追跡しやすくなります。

レーザー加工は非常に効率的であるため、生産プロセスのスピードアップとコストの削減が可能となり、自動車の製造プロセスにおいて有用なツールとなっています。

(7) CNC放電加工(EDM)

CNC-Electrical-Discharge-Machining

「スパーク加工」とも呼ばれる CNC 放電加工 (EDM) は、従来の方法では製造が困難な精密部品を製造するための自動車業界における重要なプロセスです。

インジェクター ノズルのような複雑な形状のエンジン部品を作成する場合、これらのノズルには燃料が均一に分配され、エンジンが最高の状態で動作するように、非常に正確でなければならない非常に小さく複雑な開口部が必要です。

電極と呼ばれる導電性ツールを CNC システムによって移動させ、誘電性流体に火花を送り、±0.005 ミリメートルという小さな公差でワークピースの材料を正確に摩耗させるため、非常に小さく正確な加工が可能になります。硬化鋼やタングステンカーバイドなどの切断が難しいものは、電気をよく通すため、EDM プロセスに最適です。

EDM は、非常に複雑な形状を高い精度で作成できるため、自動車のボディ パネルの成形に使用される工具や金型の製造にも使用されます。それが車づくりにとっていかに重要かを示しています。

(8) CNCプラズマ処理

CNC Plasma Processing

CNC プラズマ処理は、自動車業界における精密機械加工の重要なツールであり、特に金属部品の切断と成形において重要な用途の 1 つは、非常に正確できれいなエッジを持つ必要がある車体パネルや構造フレームの製造です。

プラズマ切断は、CNC プラズマ処理の一種で、非常に熱いイオン化ガス流を使用して、鋼鉄やアルミニウムなどの電気を通す金属を慎重に切断します。CNC プラズマ カッターは、詳細な計画に従って金属を切断するようにセットアップできます。車のシャーシなどを作る際には、±0.1ミリメートルの精度でシートを作ることができます。

このレベルの精度により、フレーム部品は完全に嵌合し、車両の安全性と構造を保護します。また、この方法により複雑な形状や曲線を作成することが可能になり、車両の空力特性と外観を向上させることができます。

CNC プラズマ切断は、柔軟で迅速であり、さまざまな金属や厚さに対応できるため、部品製造​​で人気があります。また、小ロットから中ロットの製品を生産するためのコスト効率の高い方法でもあるため、自動車分野では非常に価値があります。さまざまなコンポーネントを作成する業界。

(9) CNC成形

Production of automotive gears

CNC 成形は、エンジニアがワークピースの寸法と仕上げが適切であることを確認できるため、自動車の製造において重要な部分です。自動車のギアを製造する場合、動力を容易に伝達できるように、正確な歯の形状とサイズを確保することが重要です。

加工物を機械テーブルに置き、複数の切削工具を使用して材料を必要な形状に研削およびフライス加工します。CNC 歯車成形機は、±0.01 ミリメートル以内の精度で歯車を製造し、確実に適合するようにします。トランスミッションシステムの他のギアと適切に接続してください。

このレベルの精度は、エンジンが良好に動作し、長期間使用できるようにするために非常に重要です。CNC 成形は、カムシャフトやクランクシャフトなどのエンジン部品に複雑な形状を与えるためにも使用され、エンジンの動作や燃料の使用量に直接影響します。このプロセスにより部品をカスタマイズできるため、メーカーはさまざまな車種や顧客の好みに合わせた幅広い部品を製造できます。

CNC 成形は、正確でさまざまな用途に使用できるため、自動車業界の厳しい基準を満たす高品質の自動車部品を製造する上で重要な部分です。

(10) CNC多軸加工

CNC-Multi-Axis-Machining

これは、CNC 多軸加工と呼ばれる高度な製造方法であり、エンジン ブロックの製造プロセスにおいて、これらのブロックは多数の穴、多孔質材料、多数の溝を含む複雑な形状をしています。 。

エンジンが最高の状態で動作するために必要な複雑な内部構造を作るには、CNC 多軸マシニング センターでワークを所定の位置に保持しながら、これらの部品を複数の機械軸上で同時に動かす必要があります。異なる方向にある複数の切削工具が連携して部品を成形します。

エンジンブロックの嵌合精度を高めるため、複雑な形状を±0.005ミリの精度で加工することが可能です。 また、コントロールアームなどのサスペンション部品の加工も多軸加工を用いています。車の正しいアライメントとハンドリングを実現するために、多くの角度とカーブが必要です。

自動車機械加工部品の単一設定での多軸移動は、寸法の正確さを維持するだけでなく、製造プロセスをスピードアップし、生産に費やす時間と費用を削減します。この技術は、現在の自動車の製造に必要な精巧さと精度を示しています。

(11) CNC超音波加工

CNC-Ultrasonic-Machining

精密な自動車部品は、超音波振動の力を利用する新しい方法である CNC 超音波加工で製造できます。この技術は、微細なディテールが必要な部品や、アクセスが難しい部品に特に適しています。

燃料を適切に噴霧するには、燃料インジェクター ノズルに小さく正確な穴を作成する必要があります。CNC 超音波加工設定では、平らな端面を持つツールを移動させるために 20 kHz 以上の超音波周波数が使用されます。研磨粒子を含む加工液中で、工具の振動によって研磨材が対象物に打ち込まれ、形状やサイズが得られるまでゆっくりと材料が磨耗します。

この方法では、最小サイズ 0.1 ミリメートル、精度 ±0.005 ミリメートルの穴を作成することができます。これは、燃料インジェクターの性能と効率にとって非常に重要です。また、超音波振動により熱量と材料応力が低減され、プロセスが容易になります。現在の高性能エンジンのような、壊れやすい部品や熱によって損傷しやすい部品に適しています。

CNC 超音波加工は、新しい製造方法が正確で信頼性の高い自動車部品の製造にどのように役立つかを示す好例です。

4. 今後の開発動向と展望

将来に目を向けると、CNC テクノロジーは、生産をより効率的かつ正確にする新しい方法で自動車の製造方法を変え続けていくことがわかります。

CNC に新しい材料と最先端のソフトウェアを追加すると、CNC はまったく新しいレベルに引き上げられ、より複雑なだけでなく、より強く、より軽量な部品を作成することが可能になります。

スマート テクノロジーとロボット工学は、生産ラインの合理化、人間によるミスの削減、製造プロセスの信頼性の向上に大きな期待を寄せており、スマート CNC マシンは自動調整と予防メンテナンスを行うことができます。

将来の生産モデルは大きな影響を受け、マスカスタマイゼーションが可能になるだけでなく標準となる、より適応性のある顧客重視のアプローチに移行するでしょう。この CNC テクノロジーの新たな発展は、自動車の製造方法を変えるだけでなく、自動車の製造方法も変えるでしょう。あらゆる分野のものづくりの品質を高めます。

5. 結論

CNC テクノロジーは今日の自動車製造において重要な部分を占めています。なぜなら、CNC テクノロジーは非常に正確で効率的であるため、困難で高品質な部品を製造することでイノベーションを加速し、自動車の走行性を向上させるためです。消費者や環境からの懸念に対処するために、この分野は維持する必要があります。新しい素材を使用し、環境に優しい方法を推進し、スマートオートメーションを使用することは、自動車の競争力を維持し、長持ちするビジネスにとって重要です。

よくある質問

1. 製造工程における表面処理とは何ですか?

製造工程における表面処理とは、製品の美しさや機能性を高めるための塗装、コーティング、研磨などの技術を指します。

2. 製造における CNC 加工の利点は何ですか?

CNC 加工の利点には、従来の加工方法と比較して精度、再現性、カスタマイズ機能が向上し、人的エラーが減少することが含まれます。

3. CNC 自動車加工は一般的な CNC 加工とどう違うのですか?

CNC 自動車機械加工は、特に自動車業界の製造ニーズに応え、特殊な要件を持つ車両に合わせたコンポーネントや部品を製造します。

4. CNC 製造における一般的な機械加工操作は何ですか?

CNC 製造における機械加工操作には、フライス加工、旋削、穴あけ、研削などが含まれ、さまざまな業界向けの複雑で精密なコンポーネントを作成します。

参考文献

1. CNC machining: milling process – Xometry. (n.d.). https://xometry.asia/zh-hans/cnc-milling-all-you-need-to-know/

2. What are the advantages of CNC machining? -Kunshan Dingjun Machinery Manufacturing Co. (n.d.). https://www.dingjunjx.com/m/news/539.html

3. What are the applications of CNC machining in the automotive industry? -Dongguan Ruisheng Precision Parts Machining. (n.d.). https://www.runsom.cn/2127.html

4. Leo, G. (2024, April 24). cnc grinding in detail: process, types, benefits and applications. aria | online manufacturing for on-demand customized services. https://www.madearia.com/zh-CN/blog/cnc-grinding-explained%EF%BC%9Aprocess-types-advantages- and-applications/.

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ラピッドプロトタイピングが自動車業界にもたらす 8 つの変化 | XMAKE

ラピッドプロトタイピングが自動車業界にもたらす 8 つの変化 | XMAKE

前書き

Automotive Parts

自動車業界の成長が加速するだけでなく、完全に変化する世界を想像してみてください。自動車ビジネスが大きく変化するこのテクノロジーを使用すると、計画プロセスが迅速化されるだけでなく、ラピッド プロトタイピングの時代が到来します。また、ラピッドプロトタイピングは、アイデアの段階から組み立てラインに至るまで、自動車の設計、テスト、市場投入の方法を変えることになります。

自動車ビジネスでラピッド プロトタイピングが使用されている 8 つの興味深い方法を見ていきます。それぞれの例は、イノベーションの力と、時間とコストを節約する方法を見つけることがいかに重要であるかを示しています。 -エッジテクノロジーは自動車業界の進歩を加速し、将来の人々の移動方法を変えます。

ラピッドプロトタイピングとは何ですか?

Rapid-Prototyping_Manufacturing

3D プリンティングまたは積層造形とも呼ばれるラピッド プロトタイピングは、部品を 1 つのレイヤーで構築することで、デジタル プランから物理プロトタイプをより迅速に作成する新しい方法です。製品開発をスピードアップし、コストを削減し、設計をより柔軟にしたいと考えている企業にとって、すべてが一度に変わります。

ラピッド プロトタイピングを使用すると、設計者はアイデアを迅速にテストして改善し、最終製品が大規模に作成される前に品質と性能の基準を満たしていることを確認できます。さまざまな種類のラピッド プロトタイピング ツールをさまざまな用途に使用し、さまざまな種類で動作させることができます。

光造形 (SLA) では、液体樹脂を硬化させるために紫外線レーザーを使用します。 溶融堆積モデリング (FDM) では、熱可塑性プラスチック繊維を機械から押し出すことによって層を作成します。 選択レーザー焼結 (SLS) では、粉末材料を融合するためにレーザーが使用されます。同じ理由で電子ビーム溶解 (EBM) にも使用されますが、金属粉末の方が効果的です。

これらの方法は、金属からプラスチックまで、さまざまな材料に使用できます。この方法は、強度、柔軟性、熱特性などのプロトタイプのニーズに基づいて選択されます。

ラピッドプロトタイピングの利点

Logo of rapid prototyping technology

自動車業界では、ラピッドプロトタイピングが重要です。この方法を使用すると、自動車メーカーは実際に動作するフルサイズのモデルとプロトタイプを迅速に作成できるため、新モデルの市場投入にかかる時間が大幅に短縮されます。開発プロセスの早い段階で設計上の欠陥を改善します。

新しい技術は難しい形状の部品を製造できるため、古い製造方法では不可能だったかもしれない新しい製品設計のアイデアへの扉が開かれます。

また、高速プロトタイピングにより、設計の検証プロセスがスピードアップされ、自動車の走行性、安全性、外観が向上します。また、無駄を削減し、軽量の素材を使用することで、地球に優しい実践も促進されます。燃料を節約し、汚染を減らします。

一般に、高速プロトタイピングは自動車ビジネスにとって有益であり、急速に変化し、新しいアイデアを生み出す市場で企業が優位に立つのに役立ちます。

自動車産業におけるラピッドプロトタイピングの 8 つのアプリケーション シナリオ

これら 9 つの自動車アプリケーション ケースを通じて、ラピッド プロトタイピングが業界をどのように変革しているかを観察できます。

1. コンポーネント製造におけるラピッドプロトタイピング

3D printed automotive water pump housing

ラピッドプロトタイピング技術は、自動車業界にとって非常に重要です。RP を使用すると、自動車の走行性を向上させ、ガソリンの使用量を減らすために必要な、軽量で適切に設計された部品を製造できるからです。

BMW グループは、BMW i8 プラグイン ハイブリッド スポーツ カーのウォーター ポンプ ハウジングをより複雑にするために、製造プロセスに 3D プリントを追加しました。これらの 3D プリント部品の製造に使用されているアルミニウム金属は、他の素材よりも軽いだけでなく、より強く、耐熱性にも優れています。

BMW はラピッド プロトタイピングにより、通常の製造方法では不可能な格子状のウォーター ポンプ ハウジングの内部構造を作成できました。これは、部品の有用性をまったく損なうことなく 25% 軽量化されたことを意味します。使用する燃料も少なくなり、CO2の排出も少なくなります。

3D プリンティングのダイレクト デジタル製造プロセスにより、この部品の作成にかかる時間が数か月からわずか数日に短縮され、開発サイクルが短縮され、新しいアイデアをより早く思いつくことが可能になりました。

2. コンセプトモデル製作のためのラピッドプロトタイピング

LM3D Swim

先進的な 3D プリンティングを使用してコンセプト モデルを迅速に作成することは、現在、自動車ビジネスの重要な部分となっています。これは、車体設計の研究と成長にとって、デザイナーのアイデアをより迅速かつ自由に実現することが可能になります。 。

アメリカの自動車会社 Local Motors が、3D プリントを使用して新しい方法で部品を製造できることは人々に知られています。彼らの作品である「LM3D Swim」は、ラスベガスの SEMA ショーで展示された初の 3D プリント車でした。

LM3D Swim のボディとフレームは、カーボンファイバーで強化された熱可塑性プラスチックで 3D プリントされており、この方法を使用することで、ローカル モーターズは、機能的で、外観がユニークでクリーンなアイデア車を迅速に作成することができました。

3D プリントにより、計画プロセスがスピードアップされ、通常のツールでは作成およびテストが困難な複雑な曲線や形状を作成できるようになりました。

 3. プロトタイプ開発におけるラピッドプロトタイピング

3D printed automotive cooling system

ラピッド プロトタイピングは、アイデアの最初のスケッチから完全に動作するプロトタイプに至るまで、自動車開発のあらゆる段階をサポートする多面的なプロセスです。このテクノロジーの一般的な用途の 1 つは、ブガッティ ディーヴォ スペシャル エディション トラック スーパー スポーツ カーの作成です。ブガッティはラピッドを使用しました。これにより、車は厳格なエンジニアリング テストに合格し、ショー カーとしての外観を完成させることができました。車の複雑な冷却システムと高度な空力部品。

これらの部品は非常に正確に作られ、昔ながらの方法で作るよりもはるかに短い時間で作られました。このテクノロジーの高速フィードバック ループにより、何度も設計変更を行うことが可能となり、ディーヴォがブガッティの要求を満たすことが確実になりました。スピードに対する高い基準。

また、同社は、見込み顧客や自動車プレスに Divo の美しいデザインと最先端のエンジニアリングを見せることができるよう、実物大のショーカー プロトタイプの製作を加速しました。これにより、製作にかかる時間が短縮されただけでなく、しかし、それは道具や物を作るためのコストも削減します。

ブガッティ ディーボの開発ではラピッド プロトタイピングがうまく活用され、この技術がイノベーション サイクルの短縮とプロトタイプ車両のより効率的な生産を可能にし、自動車業界にどのような変化をもたらしたかを示しています。

4. 工具および治具製造のためのラピッドプロトタイピング

3D printed metal injection molds

3D プリンティングは、自動車業界のツールや備品の製造において重要な要素となっており、物品を迅速かつ正確に製造する方法を提供しており、GM はそのプロセスで使用されるツールの製造に 3D プリンティングを使用しています。 GM は 3D プリンターを使用して、シボレー コルベットのような自動車を組み立てるための複雑な形状の金属工具や付属品を作成し、工具の作成にかかる時間を数か月からわずか数日に短縮することができました。 3Dプリントを使用して。

この短縮された生産スケジュールにより、車両の設計変更や高出力ニーズへの迅速な対応が容易になり、標準的なツールのコストも数十万ドルかかる場合がありますが、3D プリント ツールのコストはそのほんの一部です。この技術により、組立ラインの過酷な条件にも耐えられるよう、より硬く軽量な工具を製造することも可能になります。

3D プリントされたツールの品質は、通常の方法で作成されたツールと同等以上です。この高レベルの精度と耐久性により、職場でより多くのものを簡単に作成し、より効率的に作業できるようになりました。

さらに、金属 3D プリントは非常に柔軟であるため、以前は不可能だった特定のツールを 1 回限りまたは小ロットで作成することが可能になりました。

5. 自動運転車用コンポーネントのラピッドプロトタイピング

3D printed Body Control Module

自動運転車革命は、安全で有用な部品を製造するラピッド プロトタイピング テクノロジーによって推進されています。これは、電気自動車および自動運転車のリーダーであるテスラが、ラピッド プロトタイピングを使用して自動運転車の部品を構築およびテストする方法です。センサー ハウジング、LiDAR 統合システム、高度な制御モジュールなどの自動車の運転において、テスラは 3D プリンティングやその他の形式の付加製造を利用して、厳格な性能と安全基準を満たす必要がある複雑な部品のプロトタイプや反復を迅速に作成できます。

この技術により、通常の方法では作成できない複雑な形状のユニークな部品を作成することが可能になります。ラピッドプロトタイピングのプロセスは、センサーを見つけたり、最新の電子機器を自動車の構造に追加したりするのに役立ちます。

迅速な設計により、自動運転車の部品の開発とテストが迅速化され、より迅速な技術的対応とイノベーションのサイクルが可能になり、ミスのリスクが軽減されます。テクノロジーが進歩するにつれて、ラピッドプロトタイピングは自動運転車をよりスマートで安全にするのに役立ちます。

6. 試作製造におけるラピッドプロトタイピング

3D printed automotive suspension

従来の製造プロセスと比較して、ラピッド プロトタイピングは自動車のプロトタイプや部品を作成するための成功した費用対効果の高い方法であることが示されています。BMW は、自動車部品のプロトタイプを作成するために 3D プリンティングを使用して、ブレーキ マウントや部品の実用サンプルを作成しています。このプロセスにより、BMW の開発プロセスが短縮され、従来の製造方法と比較して、アイデアから実際の部品を完成させるまでにかかる時間を最大 90% 短縮できます。この機能は、新しいアイデアがどの程度機能するかを確認するのに特に役立ちます。

また、このテクノロジーにより、特定のタイプや顧客のニーズに合わせて特別に作られた部品の作成も容易になります。BMW では、高価な工具を購入する必要がなく、材料の無駄も少ないため、多額の費用を節約できます。従来の方法よりもはるかに少ないコストでサンプルを作成できるため、コストが節約され、設計をより頻繁に変更できるため、製品の機能が向上し、品質が向上します。

自動車業界の変化に伴い、自動車部品の製品開発プロセスにおいてラピッドプロトタイピングの重要性が高まり、現場のさらなる革新と効率の向上につながります。

7. 革新的な設計をサポートするためのラピッドプロトタイピング

Olli of Local Motors

ラピッドプロトタイピング技術は、デザイナーがより少ないリスクで新しいアイデアを試せるため、自動車業界で新しいアイデアを生み出すのに最適です。Local Motors は、この技術を使用して新しい車のアイデアを生み出すことで知られています。自動で動く電動シャトル「Olli」は、通常の方法では作るのが難しいユニークなデザインを持っています。Olli のデザインには、車内の設定を簡単に変更できる 3D プリントパーツが含まれています。さまざまな乗客のニーズや要望に応えます。

Local Motors は、ラピッド プロトタイピングを使用してさまざまな設計バージョンを迅速にテストし、最終製品を改善するためのフィードバックを得ることができました。この方法により、何かを構築するのにかかる時間を短縮できるだけでなく、テストされていない設計の大量生産に伴う財務上のリスクが軽減されます。社内で実用的なプロトタイプを作成できるため、設計者は事実に基づいて意思決定を行うことができ、最終的な設計が技術的なニーズと顧客の基準の両方を確実に満たすことができます。

この方法は、プロトタイピングを迅速に行うことで、設計プロセスをより柔軟にリスク回避することができ、それが自動車の設計と製造における新しいアイデアにつながることを示しています。

8. 生産ツールの製造におけるラピッドプロトタイピング

3d printed automotive engine block

3D プリンティングは、少量のバッチを迅速かつ安価に製造できるようにすることで、自動車業界における生産ツールの製造方法を変えています。BMW グループでは、従来、エンジン ブロックの製造に使用されていた水に溶解するコアの製造に 3D プリンティングを使用しています。 、これらのコアは多大な労力と多くの時間とリソースを必要とするプロセスを使用して作成されますが、BMW は 3D プリントを使用することで、これらの部品の作成にかかる時間を数週間から数日に短縮しました。鋳造プロセスが完了した後、水で簡単に分解できる材料で作られているため、複雑なディテールがすべて残ったままになります。これにより、車の製造にかかる時間が短縮されるだけでなく、以前よりも複雑で効率的な形状のエンジンを構築できます。

BMW は、3D プリントに加えて、自動車の性能をさらに向上させるために、強度が高く軽量であることで知られるカーボンファイバー部品も使用しています。BMW はこれらの専用ツールを社内で製造できるため、多くの制御を行うことができます。これは、製造プロセスがより効率的になり、車がより早く市場に投入されることを意味します。

テクノロジーが向上し続けるにつれて、3D プリントはより多くの自動車ツールに使用されるようになるでしょう。これにより、設計者はさらに自由になり、製造プロセスがより効率的になります。

結論

結論として、ラピッドプロトタイピング技術は、自動車産業の現在と将来にとって非常に重要です。技術が向上するにつれて、製品の製造にかかる時間を短縮し、品質を向上させ、より早く市場に投入することで競争力を高めることができます。より複雑でカスタマイズされた車の製造が可能になることで、自動車の製造方法がさらに変わる可能性が高くなります。今後、自動車業界は、さらなる革新と効率の向上につながるラピッドプロトタイピングにさらに依存することになるでしょう。私たちが現在直面している問題を克服し、この革新的なテクノロジーを最大限に活用するには、材料科学、プロセス自動化、デジタル設計の進歩を続ける必要があります。

よくある質問

1. 機能プロトタイプはどのように層ごとに作成されるのですか?

機能プロトタイプは、3D プリンティングや積層造形などのラピッド プロトタイピング技術を使用して層ごとに作成されます。これにより、正確でカスタマイズ可能なデザインを迅速に作成できます。

2. 従来のプロトタイピング方法とは何ですか?

従来のプロトタイピング方法とは、ラピッド プロトタイピングが登場する前に使用されていた古い技術を指します。これらの方法には、プロトタイプの作成にモデルを手作りしたり、機械加工したり、金型を使用したりすることが含まれます。

3. プロトタイピング プロセスにおけるエンジニアとデザイナーの役割は何ですか?

エンジニアとデザイナーは、プロトタイプの概念化、設計、テストを担当し、その専門知識が革新的で機能的な製品の開発に役立つため、プロトタイピング プロセスにおいて重要な役割を果たします。

4. ラピッド プロトタイピング プロセスはどのように機能しますか?

ラピッド プロトタイピング プロセスでは、3D プリントなどの技術を利用して機能するプロトタイプを迅速に作成し、製品の設計と製造を最適化するためにテストおよび改良が行われます。

5. ラピッド プロトタイピングで使用されるさまざまな技術は何ですか?

ラピッド プロトタイピングで使用される技術には、3D プリンティング、ステレオリソグラフィー、選択的レーザー焼結などがあります。

参考文献

1. BMW Wants to Mass Produce 1 Million 3D Printed Parts in a Decade. (n.d.). http://www.caam.org.cn/search/con_5222035.html

2. 3D Printing 101: How to 3D Print a Car. (n.d.). SimpNeed. http://www.simpneed.com/news/297ebe0e5750d5d80157620807b80044

3. Bugatti’s latest 3D printing technology_Car Family_Discover Car Life_Automotive House. (n.d.). https://chejiahao.autohome.com.cn/info/8130783/

4. Tesla’s integrated die-casting technology: How to use 3D printing and create affordable electric cars? _Car Home_Discovering Car Life_Car Home. (n.d.). https://chejiahao.autohome.com.cn/info/13200706

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