3Dプリンターを活用した自動車のエアロパーツを企画販売

2023.10.20

岐阜県の自動車関連部品を企画販売する株式会社極東は、大阪府のSELFISH社の協力を得て、エアロパーツブランド「PIT ONE DESIGN」を立ち上げ、TOYOTA GR86用のエアロパーツの販売を10月1日に開始している。このエアロパーツ開発はGR86の車体を3Dスキャニングし、3DCADでエアロパーツをデザインし、FRPのマスターモデルを3Dプリンターで造形するという手法で生産されている。（上部画像はGR86エアロパーツ特設サイト。出典：PIT ONE DESIGN）

今回開発されたエアロパーツを装着したGR86 （出典：PIT ONE DESIGN）

商品のラインナップはフロントリップスポイラー、ダックテール、サイドスカート、リアスポイラーで素材はFRP・カーボン（CFRP）に加え、クラッシュカーボン（CCFRP）もラインナップしている。

エアロパーツを量産するためにはまず元となるマスター型（オス型）を作り、その後量産に利用するメス型を作成する。従来のマスターの作り方は車両のベースとなるFRPの上に発砲ウレタン等の材料を盛り、手で研磨して造形を行っていた。全て職人の手で削って行うため、緻密な作業となり制作期間が長く、職人の技量もかなり必要となる。

今回はSELFISH社が3DスキャナーでGR86の車体をスキャニングし、3Dモデル上でエアロパーツを設計。その後、3Dプリンタを使用してのマスターを制作することで、従来の方法では考えられない短納期でマスターを完成させた。

1 3Dスキャニング
2 3Dプリンターでマスター型を製作するために3DCADでデザイン
3 メス型を製作し量産へ
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3Dスキャニング

3Dスキャナーでスキャニングするためにターゲットマーカーを貼り付ける。ただ、スキャニングが難しい黒い部分は光学スキャナーの光を吸収してしまうため、専用のスプレーを吹き付け、3Dスキャニングをおこなっている。スキャニングするとすぐにデータが取り込まれるため、どこまで作業できたかが一目瞭然となる。

スキャンして取り込んだデータ — スキャニングして取り込んだデータ（出展：PIT ONE DESIGN）

3Dプリンターでマスター型を製作するために3DCADでデザイン

スキャニングした実車の形状を3DCADに取り込み、エアロパーツをデザイン。デザインしたパーツは3Dプリンターで造形できるサイズに分割され、実際に出力される。

3DスキャンしたデータをCADデータに変換後、エアロパーツのデザインをしていく。完成したデータを3Dプリンターにて出力し、実車でフィッティング・微修正と最終確認をしてマスター型を製作している。製作にはCreatBot社の3Dプリンターを利用しているようだ。

造形サイズに合わせて分割、出力した部品を貼り合わせ、実車にフィッティング。積層痕に関しては、張り合わせの際に研磨し、消している他、装着がスムーズになるように調整も行っているという。

メス型を製作し量産へ

通常、マスター（オス型）ができた後は、石膏などを使って原型のメス型を作る。ハンドレイアップ法で量産する場合は、メス型に離型剤を塗り、ゲルコートを塗布。ガラスマットやガラス繊維織物などを、必要な強度と板厚に合わせて、樹脂液を浸みこませながら積層し、所定枚数を積層したら、樹脂を硬化させ、余分な部分をトリミングし、仕上げる。