Polimotor 2が3Dプリンター出力による燃料インテークランナーの素材としてソルベイの高機能樹脂キータスパイア® PEEKを選択

ソルベイと共働するArevo Labs 社が製造したPolimotor 2 エンジン部品がPEEKポリマーを使った最初の3Dプリンター出力による成功例に

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ジョージア州アルファレッタ、2015年12月3日 – 高機能ポリマーの世界的サプライヤーであるソルベイスペシャルティポリマーズは、本日、自動車分野の伝説的イノベーターであるMatti Holtzberg氏が率いるPolimotor 2プロジェクトで、ソルベイのキータスパイア® ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)強化グレードから3Dプリンター出力で製造した燃料インテークランナーが採用されたことを発表しました。複合材部品の積層造形技術のリーダーであるArevo Labs社は、革新的な強化材フィラメント熱溶解(Reinforced Filament Fusion)技術からこの部品を製造しました。大きな期待が寄せられているこの技術プロジェクトは、2016年のレース参戦に向けて次世代型のオールプラスチック製エンジンを設計し、製造することを目指しており、ソルベイはメインスポンサーとして製品を提供しています。

「初代Polimotorエンジンのインテークランナーはアルミニウム製でした。しかし現在、自動車産業はほぼすべてを射出成形ナイロンに頼っています。」と、Holtzberg氏は述べています。Holtzberg氏は、フロリダ州ウェストパームビーチに本社を置くComposite Castings社のpresidentでもあります。「こうした材料選定の状況は、現在も変化を続けています。自動車メーカーは、より高い出力をもたらすターボチャージャーの使用増加やエンジンのダウンサイジングによるエンジンルーム内の高温に耐えることができる、ソルベイのPEEKのように革新的な新しい代替材料を求めています。」

レーシングカーおよび量産車のどちらにおいても、インテークランナーは通常、エンジンのプレナムチャンバー、すなわち、エンジンのエアインレットからの吸気を各シリンダーに均等に供給する高圧チャンバーと一体成型されます。シリンダーヘッドとプレナムチャンバーをつなぐ部品であるインテークの機能は、エンジンに入る気流に燃料を噴射することです。その性能は、エンジンの出力に直接影響します。

従来のアルミニウム製ランナーをPEEKに置き換えたことで、部品を50%軽量化できました。Polimotor 2向けに選定された特定製品は、キータスパイア® KT-820 PEEKを10%のカーボンファイバー充填により強化したカスタム配合グレードです。ソルベイの高機能ポリマーの中でも非常に高い性能を有するキータスパイア® PEEKは、自動車燃料への優れた耐薬品性を備え、さらに最大240℃までの連続使用温度で信頼性の高い機械性能を示します。こうしたキータスパイア® PEEKの品質は、インテークポート内のピストン周辺の温度が150℃に達するPolimotor 2の燃料インテークランナーの素材候補として、非常に適していました。

従来のフィラメント熱溶解3Dプリンター出力プロセスと同様に、Arevo Labs社の技術は上面または側面のポリマーフィラメントを連続的に接合し、最終的に複雑な形状を作り出します。これにより、最初に金型や試作品を作る工数を不要とし、短時間でデジタル設計を機能部品に変換できます。一方、同社の強化材フィラメント熱溶解プラットフォームは、強化PEEKポリマーを使用した独自のプリンター出力機能を提供します。同社のプロセス制御ソフトウェアと組み合わせることで、このプラットフォームはプリンター出力で製造する部品の機械特性を最適化できます。

「3Dプリンター出力とソルベイのPEEKポリマー技術がこの用途で収束したことは、いかにPolimotor 2が最先端のプロジェクトであるかを象徴しています。」と、ソルベイスペシャルティポリマーズのglobal automotive business managerであるBrian Baleno氏は述べています。「いずれの技術も、Matti Holtzberg氏が最初のPolimotorエンジンを開発した1980年代には存在していませんでした。そして現在、この先進性により、まさしく初のカーボンファイバー充填PEEK部品の一つが積層造形プロセスで製造できることが分かりました。これは、軽量かつ高機能の金属代替材料を求めている自動車メーカーにまったく新しい可能性を提示します。」

Polimotor 2プロジェクトは、重量が63~67kg、つまり現在の標準的な量産エンジンよりも約41kg軽いオールプラスチック製DOHC 4気筒エンジンの開発を目指しています。既存の燃料インテークランナー用途に加えて、このHoltzberg氏の画期的なプロジェクトでは、ソルベイの高度なポリマー技術を活用したエンジン部品を10種類ほど開発する予定です。たとえば、ウォーターポンプ、オイルポンプ、ウォーターインレット/アウトレット、スロットルボディ、フュエルレール、その他の高機能部品です。使用予定のソルベイ製品としては、アモデル® ポリフタルアミド(PPA)、アバスパイア® ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、レーデル® ポリフェニルサルホン(PPSU)、ライトン® ポリフェニレンスルフィド(PPS)、トーロン® ポリアミドイミド(PAI)、テクノフロン® VPLフッ素エラストマーなどがあります。

Arevo Labs社について

カリフォルニア州シリコンバレーに本社を置くArevo Labs社は、最終用途向けに高強度な複合材部品の直接デジタル積層造形を可能にする技術を開発しています。Arevo Labs社の技術は、先進複合材料、積層技術、および印刷で製造された部品の機械特性を最適化するソフトウェアアルゴリズムで構成されます。また、積層造形サービス、積層ソフトウェアおよび複合材料を世界中のOEM企業に提供しています。詳細については、www.arevolabs.comをご覧ください。

ソルベイスペシャルティポリマーズについて

ソルベイスペシャルティポリマーズは、35の高機能ポリマー商品ブランドのもと、1,500以上の製品- フッ素樹脂、フッ素エラストマー、フッ素系流体、半芳香族ポリアミド、サルホン系樹脂、超高機能性芳香族樹脂、高バリア性樹脂、高機能性架橋コンパウンドを、航空宇宙産業、代替エネルギー、自動車、ヘルスケア、メンブレン、石油・ガス、パッケージング、配管、半導体、ワイヤー/ケーブル、その他のマーケットに供給しています。詳細はwww.solvayspecialtypolymers.co.jp.を参照ください。

国際的な化学企業グループとして、ソルベイはこれまで以上に信頼と価値を生み出す解決策を導くように努めています。ソルベイの純売上高の90%以上を占めている事業において、当社は世界のトップクラス3社のひとつに数えられています。お客様の業績向上と生活の質の向上を目指し、自動車、航空、電気/電子部品など、エネルギーから環境までの幅広い市場で製品を提供しています。当グループはブリュッセルに本社を持ち、52カ国に約26,000名の従業員を擁しており、2014年の純売上高は102億ユーロでした。ソルベイSA(SOLB.BE)はブリュッセルとパリにおいてNYSE Euronextに上場しています(Bloomberg : SOLB.BB – Reuters : SOLB.BR)。