3Dプリンタとメカニカル部品で造ったジェットエンジン模型

3Dプリンターとメカニカル部品を使った2軸回転式実働ジェットエンジン模型を開発しました!

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今年に入り、航空機用のエンジン開発を手掛けるGE社が、インドや米国内に3Dプリント技術を用いたジェットエンジンパーツ製作専用工場を新設するという話題が続いておりましたが、この度id.artsでは、3Dプリンタとメカニカルパーツを使った大型のジェットエンジン模型を製作いたしました。

今回製作したのは、幅65cm(ナセル含)の3Dプリント造形ジェットエンジン模型。
メカニカル系(直動部品、回転部品、伝導部品類)を除く、ほぼ全てのパーツを3Dプリンターで造形し、組み上げたジェットエンジン模型です。

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ナセルを外した状態

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3Dプリント造形には、SLS(粉末積層方式)によるナイロン(ポリアミド)素材と、FDM方式によるABS樹脂をメインに構成しています。
メンテナンス性を十分に考慮し、全てのパーツが分解できるよう設計いたしました。

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後々のメンテナンス性を考慮し、全てのパーツを分解可能に細分化、合計パーツは600点弱。

当初、海外のジェットエンジン模型などの事例に習い、エアコンプレッサーによる実働模型の開発を予定しておりましたが、安全性や操作性など様々な問題からエア式を止め、急遽電動式による二軸回転エンジンに切り替えて開発を行いました。

今回の製作に当たり、実質的な実務時間(休日等を除く実労時間)は、約2週間ちょっと。この期間内で、基本設計・3Dモデリング・3Dプリント用データの生成と調整・カスタマイズするメカニカルパーツ類の選定と発注・展示台の設計・複数の機種を用いた3Dプリント造形・仕上げ加工・組み上げとセッティング・動作検証・納品用梱包・発送。と、これだけの実務を処理いたしました。

また今回の模型開発では、回転翼類の駆動にオリエンタルモーター社のスピードコントロールモーターを利用しています。時間とコストに余裕があれば、より小型のモーターとコントローラーを利用したかったのですが、どちらの条件も限られていたため、より簡易的セッティングと、誰にでも操作が簡単なアナログコントローラーを要するBMUシリーズで構築しました。

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メカニカル系部品(直動部品、回転部品、伝導部品類)は全て「MISUMI」にオーダー。

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両社共に、短納期対応で正確な部品供給をしてもらえるため、こういった製作には欠かせないメーカーです。

今回開発した3Dプリントジェットエンジン模型に要したパーツ点数は以下の通り

  • 3Dプリント造形パーツ:105点
  • メカニカル系パーツ:20点
  • ネジ類などの補助パーツ:440点
  • 合計 565点+展示台等の関連品数点

最終的には、600点弱ものパーツで構成されています…。

モーターやコントローラーを固定する冶具類も、全て専用設計し3Dプリント造形しました。

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重量負荷の高いパーツは、StratasysのFDM方式プリンタを利用し、ABS樹脂で3Dプリント造形しました。ABSで造形したパーツ類は全て「TuneD3/BASIC」で研磨し、積層跡を軽減。可能な限り研磨段階で表面を滑らかに磨きあげ、塗装仕上げに移行しました。

※ 3Dプリント造形品の積層跡を軽減するプロ仕様の研磨フィルム「TuneD3」は、こちらから購入いただけます。

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仕上げと組み立てを終え、実働テスト中の様子

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限られた時間と予算での開発となりましたが、何とか無事2軸回転式の3Dプリントジェットエンジンを開発いたしました。今後、スケールダウンしたジェットエンジン模型や、教材用のミニチュアエンジン模型などの開発を行い、順次公開していく予定でおります。

今回開発した3Dプリントジェットエンジン模型の動作映像をアップしています。

music:D-Reith

スペシャルオーダーなど、特殊造形品の企画開発はご相談ください。

id.artsでは、今回開発したような特殊なモデルの企画開発に柔軟に対応しております。教育機関向け教材や、博物館などへの展示品から、エンターテインメント系など造形品まで、様々な作品のプロデュースを行っております。初期の企画段階から、製作~運営管理まで対応いたしますので、どうぞお気軽にご相談ください。

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