3Dプリントスーパーカーはコストと排出量を削減する 3Dプリントスーパーカーはコストと排出量を削減する

3Dプリントスーパーカーはコストと排出量を削減する

3Dプリントスーパーカーはコストと排出量を削減する

2010年、ケビン・ジンガーは天啓を受けた。小さな電気自動車会社、コーダ・オートモーティブの共同創業者として、彼は化石燃料の使用量を減らし、二酸化炭素排出量を削減する、よりクリーンな自動車を開発するという称賛に値する目標に突き動かされていた。しかし、生産が始まると、彼は「もし私たちの事業が拡大し、私たちの技術が発展すれば、文字通り地球を破壊してしまう」と悟った。

自動車の寿命は、環境汚染の連続です。自動車に関連する汚染物質のほとんどは、運転からではなく、製造過程、そしてガスや電気といった燃料の生産過程から発生します。電気自動車、特に大型バッテリーシステムを搭載した電気自動車は、製造過程における環境負荷が、排出量削減による相殺効果を上回る可能性があります。この問題の根本原因に対処するため、ジンガー氏はコーダ社を退職し、自動車製造のあり方を根本から変えるダイバージェント・マイクロファクトリーズ社を設立しました。同社は3Dプリンターで製造された部品で作られたスーパーカー「ブレード」を製造しました。

本質的には、ダイバージェントは少量生産の自動車メーカー向けのDIYプラットフォームです。わずか400万ドルで、自動車メーカーを目指す企業はマイクロファクトリーを立ち上げるためのツールとノウハウを手に入れることができます(従来の自動車工場は、開業前に約10億ドルの費用がかかります)。3Dプリンターで製造された超軽量のシャーシを使用することで、自動車メーカーは材料とコストを削減できます。顧客獲得のため、ジンガーはカリフォルニア州トーランスに、ガソリンと圧縮天然ガスで動くブレードを製造する施設を設立しました。重量1,400ポンド(約640kg)のブレードは、テスラ モデルSの3分の1以上軽量で、驚異的なスピードを誇ります(0から60まで2.5秒)。さらに重要なのは、設計から完成までわずか7ヶ月しかかからなかったことです(高価な金型工場も、部品サプライヤーによる遅延もありませんでした)。これは、あらゆる面で大きな勝利と言えるでしょう。

フレーム

ブレードのプロトタイプを作成するために、ケビン・ジンガーは3Dプリントされた69個のアルミニウムコネクタ(ノード)をシャーシのベースとして使用しました。これらのノードは、カーボンファイバーのチューブを繋ぐジョイントのような役割を果たします。多数のノード、エポキシ樹脂、そして積み重ねられたチューブがあれば、2人で30分でブレードのシャーシを組み立てることができます。その結果、重量はわずか100ポンド強で、標準的なフレームの約10~20%の重さです。

ジンガー氏は、ブレードのボディを航空宇宙グレードの炭素繊維のせん断加工で製作した。これにより、時間とエネルギーを大量に消費する金属ボディパネルのプレス加工を回避できた。ジンガー氏がマイクロファクトリーに誘致しようとしている起業家たちのような人たちは、ケブラー繊維やスパンデックス素材を使用することで、さらに軽量化を図ることも可能だ。しかも、ジンガー氏によると、ボディパネルは1,000ドル以下で製造できるという。

エンジン

サードパーティ製のプロセッサを使用するPCメーカーのように、Czinger氏は車の心臓部を外部委託し、別のメーカーからカスタムメイドのガソリンエンジンと圧縮天然ガス(CNG)エンジンを購入しました。このエンジンは小型で、4気筒、700馬力ですが、非常に軽量な車体でありながら、スーパーカー並みの性能を発揮し、排出量も少なくなっています。Czinger氏は、このエンジンの二酸化炭素排出量はテスラ モデルSの半分以下だと見積もっています。

未来の車がどんな姿になるのか、興味がありますか?ポピュラーサイエンス誌2015年11月号に掲載された「Car Disrupted」特集の続きは、こちらをご覧ください