Sinterline Technyl PA6粉末材料、3Dプリント技術でPolimotor 2を促進

リヨン、2015年12月11日 - 最先端のポリアミドソリューションでのグローバル・リーダーであるソルベイ・エンジニアリング・プラスチックスは、選択的レーザー焼結（SLS）により製造された3Dプリント・プレナムチャンバー部品がPolimotor 2のエンジンに搭載されることを発表しました。Polimotor 2のプレナムチャンバーには、Sinterline Technyl ポリアミド6（PA6）にガラスビーズを40%充填し寸法安定性を向上させた強化パウダーグレードが使用されています。

ソルベイが主要材料スポンサーを務めるPolimotor 2プロジェクトは、自動車業界の伝説的革新者Matti Holtzberg氏が率い、大きな期待を集めているプロジェクトで、2016年の自動車レースに向けてオールプラスチック製の次世代エンジンの設計・製造を目指しています。

Composite Castings, LLC（フロリダ州ウェストパームビーチ）の社長を兼任するHoltzberg氏は次のように話しています。「Polimotor 2も、1980年代に誕生した初代Polimotorエンジンのコンセプトと同様に、先駆的なポリマー技術とその潜在能力に光を当て、自動車の性能と製造方法に革命を起こすことにすべてを注いでいます。Polimotor 2のコンセプトにおけるプレナムチャンバーは、初代のエンジンと同じく基本的な射出成形デザインを基にしています。それでも、Sinterline Technyl PA6技術を用いて作成された3Dプリント部品は、過酷な自動車レースに耐えられるよう設計されたエンジンと全く同様な信頼性を有する性能を示すことがわかりました。」

Sinterline PA6パウダーは、既に実証済みのソルベイTechnylポリアミドと同じ樹脂化学的構造に基づき、3Dプリント製造法のメリットが活かせるよう設計されています。選択的レーザー焼結やその他の3Dプリント加工法では、最初に成形簡易型や試作品の製作に時間とコストをかける必要がなく、デジタル設計図をすばやく機能部品にできるため、生産性が向上します。そのため、OEMやサプライヤーにとっては製品化までの時間を大幅に短縮することができます。

レーザー焼結では、高精度レーザースキャナーのエネルギーでSinterline Technyl PA6パウダーを溶解し、完成形になるまで一層一層重ねていくことで、機械的特性と耐熱特性に優れた高機能な3D形状部品を作ります。連続的に層を重ねて部品をプリントするので、複雑な内部形状と機能を組み合わせたコンポーネントも迅速に生産することができます。

ソルベイ・エンジニアリング・プラスチックスのSinterlineプロジェクト・ディレクターを務めるDominique Giannotta氏は次のように話しています。「Sinterlineの材料は、選択的レーザー焼結用に設計された初めてのPA6パウダーシリーズであり、最先端の設計を可能にすることで3Dプリント技術を一歩前進させ、ポリアミド製射出成形品に迫る優れた性能特性を実現しました。こうした先進的材料技術がPolimotor 2によって実証されることで、ソルベイ・エンジニアリング・プラスチックスの積極的なイノベーションが明確に示され、商用およびレース用自動車設計における新しい課題に対する当社の解決能力に光が当たるでしょう。」

自動車のプレナムチャンバーは加圧された空気をエンジンの吸気口とシリンダーの間に均等に送気する機能を担っています。Polimotor 2のエンジンのプレナムチャンバーは、現在生産されている自動車の仕様、すなわち、一般的なポリアミド射出成形品のデザイン、肉厚2~3mmで内圧2~4気圧に耐える仕様になる予定です。

Sinterline Technyl PA6パウダーでプリントされた部品は、放射温度が121C（250F）もの高温になり得る従来の金属製ターボチャージ付きエンジンでも確かな性能を示すことができます。ただし、Polimotor 2コンセプトでは、エンジンの大部分がプラスチック材料のため熱伝導率が低く、プレナムチャンバーにかかる温度も66C~93C（150F~200F ）と、比較的低くなるでしょう。

Polimotor 2プロジェクトはオールプラスチック製4気筒DOHCエンジンで、重量63~67kg（138~148ポンド）の現在標準的な商用エンジンより41kg（90ポンド）軽いエンジンの開発を目指しています。Holtzberg氏の画期的なプログラムでは、現在のプレナムチャンバーの採用に加え、ソルベイの先進的ポリマー技術を活かした最大10種類のエンジン部品を開発する予定です。これらの部品には、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、およびその他の高機能コンポーネントが含まれます。使用されるソルベイの材料には、Sinterline Technyl PA6パウダーに加え、Amodel ポリフタルアミド（PPA）、KetaSpire ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、AvaSpire ポリアリールエーテルケトン（PAEK）、Radel ポリスルホン（PPSU）、Ryton 硫化ポリフェニレン（PPS）、Tecnoflon VPLフルオロエラストマーなどがあります。