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プリンタとメカニカル部品を使った二軸回転式実働ジェットエンジン模型を開発

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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いましたが、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で、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のエンジン模型

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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。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されています。

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後のメンテナンス性を考慮し全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いましたが、安全性や操作性など様々な問題からエア圧式を止め、急遽電動式による二軸回転エンジンに切り替えて開発。

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週間と短く、この期間内で、基本設計、3Dモデリング、3Dプリント、メカニカルパーツの手配、展示台の設計製造、3Dプリント造形物の仕上げ加工と組み上て、動作検証までを実行しています。

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回転翼の駆動には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

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メカニカル部品は国産大手部品メーカーへオーダー

今回開発した3Dプリントジェットエンジン模型を構成する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:440点
  • 合計 565点+展示台等の関連品数点

重量負荷の高いパーツは、StratasysのFDM方式プリンタ(強化ABS樹脂)で3Dプリント造形。ABSで造形したパーツ類は全て、プロ仕様の3Dプリント用研磨材「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、実働テストを開始。高速回転でもトラブルなく可動することを確認します。

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今回も、限られた製作期間と予算での開発となりましたが、無事二軸回転式3Dプリント製ジェットエンジンを開発しました。今後、同タイプのスケールダウンモデルや、教材用のミニチュア模型などの開発を行い、順次公開していく予定です。


music:D-Reith

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id.artsでは、今回開発したようなスペシャルオーダー品の企画開発に対応しています。教育目的のツールや博物館などへの展示品、エンターテインメント系まで様々な作品の開発を行っています。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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