モータースポーツにおける吸気マニホールドの設計と製造は、新たな時代に突入しています。重量のわずか1グラム、空気の流れの応答のわずか1ミリ秒が、サーキットでのパフォーマンスに影響を与えるからです。レーシングチームやパフォーマンスチューナーにとって、軽量で高効率な部品はもはや選択肢ではなく、必要不可欠なものとなっています。
台湾を拠点とする DTMレーシングスポーツ (DTMRS)高性能レーシング改造ソリューションのスペシャリストである は、選択的レーザー焼結（SLS）積層造形技術を活用して、モータースポーツ部品の開発と生産を変革しています。 TPM3D大手SLS 3Dプリンティング技術プロバイダーであるDTMRSは、高度なレーシング吸気システムおよびエンジン部品の製造ワークフローに、産業用SLS製造を統合しました。
鋳造やCNC加工から完全デジタル製造まで
従来の吸気マニホールドは、一般的にアルミニウム鋳造後にCNC加工を施して製造されます。この工程では、金型製作、鋳造、溶接、そして複数の機械加工が必要となるため、製造に時間がかかり、収縮空洞や寸法誤差などの欠陥が発生しやすいという問題があります。
使い方 TPM3D P360 SLS 3Dプリンター とともに TPM3D PPS360 粉体処理システムDTMRSは現在、吸気マニホールドと吸気プレナムを直接印刷します プレシミッド1176Pro GF30 ブラック高性能な産業用途向けに設計された、ガラス繊維強化ナイロン素材。
工具や多段階の製造工程を必要とせず、部品はCAD設計から完成品までスムーズに製造できる。 わずか48時間でサンドブラストや表面平滑化などの簡単な後処理を施すことで、プリントされた部品は±0.2mmの組み立て公差を達成し、レース用途における厳しい適合要件を満たします。
生産サイクルの短縮と製造コストの削減
少量生産で高度にカスタマイズされたレーシングカーの場合、従来の製造方法ではコスト効率の面で課題が生じることが多い。吸気マニホールドの鋳造用金型だけでも数万ドルかかる場合があり、さらに人手のかかる仕上げや検査工程によって生産コストが増加する。
SLS 3Dプリンティングは、金型を一切必要としません。材料利用率は90%を超え、未使用の粉末はリサイクルして将来の生産に再利用できます。DTMRSによると、完全な吸気アセンブリの開発サイクルは、従来の製造方法と比較して80%以上短縮されています。
同様に重要なのは、完全デジタル化された製造ワークフローによって、非常に安定した部品品質が実現されることです。気孔や気泡といった鋳造時の偶発的な欠陥が排除されるため、DTMRSはほぼ100%の生産歩留まりを達成しながら、顧客向けの新設計を迅速に反復開発することが可能になります。
軽量性能：わずか1.9kgのV8インテークマニホールド
軽量化はモータースポーツ工学において最も重要な要素の一つであり、パワーウェイトレシオ、ハンドリング、車両バランスに直接影響を与える。
DTMRSは、ガラス繊維強化ナイロン製のSLS方式で一体成形された吸気プレナムとマニホールドを使用することで、構造性能を維持しながら部品重量を大幅に削減することに成功した。
TPM3DのSLS方式で製造されたV8エンジン用インテークマニホールドは、重量がわずか1.9kgで、印刷時間は約13時間です。別のインテーク部品は重量が2.5kgで、製造時間は約10時間です。従来の金属製部品と比較すると、SLS方式で製造された部品は重量を40%以上削減できます。
SLS技術は軽量化に加え、鋳造では実現が困難または不可能な複雑な内部エアフロー経路、薄肉形状、および一体型構造機能を可能にします。これらの最適化されたエアフロー経路は、吸気効率とエンジン応答性の向上に貢献します。
製造上の制約を受けない複雑な形状
従来の製造方法では、湾曲した内部チャネル、可変断面ランナー、または一体型補強構造を設計する際に、エンジニアの自由度が制限されることがしばしばあります。SLS積層造形は、これらの制約の多くを取り除きます。
DTMRSは、P360システムの大型造形サイズ（360×360×600mm）を活用することで、フランジ、センサー取り付け構造、その他の機能的な詳細を設計に直接組み込んだ一体型の吸気アセンブリを造形できます。これにより、溶接、シーリング、二次組立作業の必要性が軽減されます。
後処理後、気流チャネルの内部表面粗さが大幅に低減され、気流抵抗が最小限に抑えられ、エンジン性能の向上に貢献する。
TPM3D P360 + PPS360：デジタルモータースポーツ製造のためのSLSソリューション
モータースポーツ関連の製造には、スピード、再現性、そして生産の柔軟性が求められます。TPM3Dの統合型SLSワークフローは、P360産業用プリンターとPPS360粉末処理ワークステーションを組み合わせることで、コンパクトで高効率な製造システムを実現します。
P360はCE認証を取得しており、連続生産運転に対応するため、窒素発生器とアクティブ冷却技術を内蔵しています。PPS360ワークステーションは、粉体回収、ふるい分け、混合、供給を自動化し、プロセス全体を通して防爆安全基準を維持します。
DTMRSにとって、このソリューションは従来型の製造方法から柔軟なデジタル生産への移行を可能にし、迅速なプロトタイピングから少量生産の最終用途向けレーシングパーツまで、あらゆるものをサポートする。
SLS 3Dプリンティングがモータースポーツ部品の未来を変革する
のコラボレーション TPM3D (NAIST) と DTMレーシングスポーツ 産業用SLS 3Dプリンティングがレーシングパーツ製造の未来をどのように変えていくのかを示す。
工具、重量、コスト、生産リードタイムに関する制約が解消されるにつれ、エンジニアは性能重視の設計を最適化するための自由度を高めています。吸気マニホールドから将来のパワートレイン用途まで、積層造形技術はモータースポーツエンジニアリングにおける可能性を急速に拡大しています。
