自動車産業は、現在、世界を席巻している最も卓越した産業の一つです。この産業を支える技術は変化し、大きな進歩をもたらしています。

車載用照明には、自動車の周囲にあるすべての照明が含まれます。前灯、尾灯、方向指示器、後退灯、DRLなどです。これらのライトはすべて独自の用途を持っています。

時には、安全性を確保するために、測光条件、位置、大きさ、光色などに応じてその機能を定義しなければならないこともあります。

自動車の製品開発・製造では、物理的な部品を最速で製作し、組み立てるラピッドプロトタイピングが、従来のモデリング技術を引き継いでいます。

照明プロトタイプの紹介

車載用ヘッドランプ

ここ数十年、LEDなどの半導体を使った照明が、好ましい光源になっています。これは、自動車分野にも当てはまります。自動車にLEDライトを使用することで、光束とLEDアレイが増加し、システム全体の効率も拡大しました。

ハイビームとロービームの配光を完全に行うことができるほど強力な光量を持っています。また、LEDだからこそ、半導体の使用や発光面積の小ささなど、ちょっとした工夫で、前灯デザインの新しい可能性が生まれます。

半導体レーザーによる白色光

半導体レーザーは、ドープされた半導体材料であるInGaNが電気的に発生させるLED用の半導体光源です。この素材は、あるエネルギーレベルの光子を放出し、狭い波長域を作り出します。

青色光源と蛍光体からなる多くの白色LEDの機能原理は、このスペクトルから白色光を発生させるために使用されます。レーザー活性白色光用の蛍光体は、エネルギー放出型半導体チップから離れた場所にあります。

このコンセプトは、よくリモートフォスファーと呼ばれます。このように光の発生と変換を分離することは、半導体レーザーの指向性のある発光特性によるものです。これにより、車載システムの冷却コンセプトを改善することができます。

BMW、AUDI、Daimlerなどの自動車メーカー各社が採用した、レーザー作動式リモートフォスファーによる車載用照明システムです。

選択的レーザー溶融

選択的レーザー溶融は、他の技術では製造できない複雑な形状の部品を製造するための技術です。この技術の日常的な用途のひとつに、プロトタイプの製作があります。このプロセスでは、前処理工程で非常に多くの時間を節約することができます。

選択的レーザー溶融技術は、LED、半導体レーザー、または熱放射蛍光体コーティングを備えたバイオニック冷却構造に適しています。アルミニウムやスチールの素材密度は、SLMミラーの反射率を低下させ、不要な迷光を発生させます。

このプロセスには、予想される孔とその発生場所について十分な知識を持った人が必要です。また、それらのリスクを低減できる戦略も必要です。溶融前にCAD部品を適切に数値変形させることで、それらを予測・回避するための数理モデルが必要です。

自動車プロトタイプの制作方法

ラピッドプロトタイピングは、自動車産業において製品の品質を確保するための素晴らしい方法です。自動車メーカーがプロトタイプを作成するために使用するいくつかの方法は、次のとおりです-

ラピッドプロトタイピングで得られる利点とは？

ラピッドプロトタイピングは、自動車産業にとってありがたいものです。迅速な開発、リスクの排除、柔軟な機能テストプロセスにより、製品開発全体のコストを削減することができます。また、ユーザーの関与を高めることで、人的要因や人間工学を評価する機会も生まれます。

プロのエンジニアによるCNC加工は、最適化されたNC制御と効率的なツールパスにより、自動化と柔軟性を向上させることができます。さらに、5軸連続CNC加工では、実質的な機械精度を得ることができます。

ラピッドプロトタイピングでは、光学パターンの細部を最小半径R0.10mmで加工するため、メーカーはデザインの細部まではっきりと見ることができ、プロセスの中であらゆる不手際を把握することができます。

また、ラピッドプロトタイピングで仕上げ面を持つ優れた表面品質が得られます。この場合も、この部分を行うには補助的なEDM加工が必要です。

ラピッドプロトタイピングは、高度く専門的で行われ、プロトタイプをリアルで高品質なものにする光学的ミラー効果を提供します。

まとめ

運転中の快適性と安全性を向上させるためには、優れた車載用照明が不可欠です。自動車メーカーは、そのために常に新しい革新的な技術を生み出しています。ラピッドプロトタイピングは、この新しい発明のプロセスを迅速、柔軟、楽に、そして最も重要なこととして、コスト効率の良いものにします。