複合部品開発の総合的な専門知識

繊維強化素材は、軽量設計、機能的な統合、スタイリングという点で、驚くべき可能性を秘めている。このように、繊維強化素材は、持続可能で現代的なモビリティという観点から、最も幅広い課題に対応することができます。

アークエンジニアリングは、航空工学や機械工学だけでなく、自動車のあらゆる分野における開発専門知識を駆使して、複合材コンポーネントの製品開発プロセス全体を通してお客様をサポートします。その焦点は、常にお客様の目標を全体的に捉えることです。そのために、コンポジット分野のあらゆる開発分野のエキスパートを結集し、お客様の製品に貢献します。

私たちはともに、自動車の未来を切り開いていく。
フローリアン・ガーバーエリアマネージャー コンポジット2001年よりARRK Engineeringに在籍

学際的な開発

私たちの専門知識は、コンサルティング、コンセプト開発、製品開発、そして工具やコンポーネントの製造にまで及びます。知識ベースを構築・維持し、この先駆的なキーテクノロジーを集中的に発展させるため、ARRKエンジニアリングは2012年にCarbon Composites e.V.のメンバーとなり、その少し後に最先端クラスター構想MAI Carbonに参加しました。その結果、ARRKエンジニアリングは、科学、中小企業、大企業を網羅する専門知識のネットワークの一員となりました。

ARRKエンジニアリングは、アイデアの初期段階でも、その後でも、製品開発プロセス全体を通してお客様をサポートし、お客様の要件を完成部品に変換します。また、アークが三井化学グループの一員であることによるシナジー効果も期待できます。ARRKは、三井化学の広範な製品・材料技術をエンジニアリング、試作、製造に活用することで、三井化学の材料に関する専門知識を活用しています。繊維強化熱硬化性プラスチックおよび熱可塑性プラスチック部品の開発および製造に関する当社の幅広いサービスについては、こちらをご覧ください:

アイデア、コンセプト、製品のバーチャル開発

複合コンポーネントの開発に関しては、最初のブレーンストーミングの段階から、設計、シミュレーション、材料研究所の密接なネットワークと協力しています。これにより、繊維材料の適切性、生産準備の整ったプロセス、負荷経路に準拠した設計、およびコンセプトとシリーズ開発の両方における繊維強化コンポーネントとモジュールの安全設計が保証されます。このような総合的なアプローチによってのみ、機能統合の可能性を最大限に活用することができるのです。

バーチャルな開発において、私たちはどのように専門分野を結びつけるのか:

コンサルティング&ドラフト

·        要求分析

·        構想、コンセプト分析、評価

·        生産技術と素材の定義

·        車両の全領域(車体、パワートレイン、シャシー、内装など)および航空宇宙工学、機械工学の開発専門知識

コンフィギュレーション&デザイン

·        高度に統合されたコンポーネントの繊維に適した設計

·        多様な製造プロセスとマルチマテリアル設計に対応した生産対応設計

·        材料に適した接合プロセスの選択と設計

MIT CATIA V5、シーメンスNX

シミュレーションと分析

·        CAEにおける材料特性評価

·        手法開発と設計戦略

·        シミュレーション(衝突・圧壊、強度、疲労、NVH、音響、マルチボディ、CFD)

·        レイアップ、レイヤー最適化、ドレーピングシミュレーション

·        結果の評価とコンポーネントの最適化

mit ANSA、HyperMesh、MSC Patran/Nastran、Abaqus、Ansys、Pamcrash、LS-Dyna、Radioss/Optistruct、Theseus-FE

プロトタイプ、ツール、コンポーネントの製造

お客様の製品のバーチャル開発が完了した後は、シリーズ生産、あるいは弊社関連会社による部品の直接生産など、引き続きお客様をサポートいたします。これには、プロトタイプの製造と生産プロセス全体が含まれます。プロセス・シミュレーションに始まり、ツールの開発と製造、さまざまなプロセス技術による少量生産までが含まれます。

ツールおよび生産システム

·        金型充填シミュレーション

·        金型開発

·        プロトタイプおよびシリーズツールの製造

·        ハンドリングと生産システムの最適化

製造

·        生産およびプロセス文書(レイヤー切断、レーザー投影データ、プライブック)

·        製造工程の流体および熱最適化

·        デザインおよび機能プロトタイプ(SLS、SLA、ポリジェット、CNCフライス加工、真空注型、ブロックモデリングなど)

·        少量生産(プリフォーム、プリプレグオートクレーブ、樹脂注入、射出成形、オルガノシートの熱成形、表面処理、組み立てなど)

材料試験と特性評価

私たちは、材料の観点からもコンポーネントやサブシステムの開発をサポートします: 材料の選定、静的・動的・熱化学的試験から、当社またはお客様が構造CAE設計で使用するCAE材料カードの特性や仕様の包括的な特定まで。さらに、自動車メーカーとそのサプライヤーが、材料使用や材料使用禁止に関する法令指令に準拠するための支援も行っています。

材料試験

私たちは金属だけでなく、複合材料、プラスチック、接着剤のさまざまな特性値を測定することができます。当社の機械には、以下のようなさまざまなタイプの検査・試験装置があります:

·        高速試験機 Zwick HTM 16020

·        UPM Z250 試験機

·        ネッチェ社の熱化学分析

CAEにおける材料特性評価

材料研究所とシミュレーション部門との緊密な連携により、お客様に包括的なソリューションを提供し、材料モデルとテストプログラムの両方をお客様のニーズに合わせることができます。このような手順により、予測可能な材料カードを実現し、例えばシミュレーションによる衝突挙動の予測に使用することができます。

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機械試験

·        材料弾性率

·        圧縮強さ

·        引張強さ

·        最大せん断変形

·        衝撃値

熱化学試験

·        繊維体積含有率

·        フィラー含有量

·        硬化度

·        熱膨張率

·        ガラス転移温度

·        粘度

·        ゲルポイント

研究プロジェクト

ARRK各社は、複合材料に関する専門知識を拡大し、関連会社から生まれるシナジーを顧客のために活用するよう努めています。このため、すでにいくつかの社内研究プロジェクトを立ち上げているほか、Carbon Composites e.V.や最先端クラスター構想MAI Carbonのメンバーとして、定期的なプロジェクトにも参加しています。

ソース BMWグループ

MAIスケレット/MAIマルチスケレット

·        BMW i3のルーフバウをベースにした、スケルトン設計によるCFRP部品の量産に適した革新的製造プロセス

·        UDプロファイルが熱可塑性コンポーネントの骨格を形成

·        MAIカーボン最先端クラスター構想内の研究プロジェクト、ARRKのシミュレーションテーマ

·        MAIマルチスケレット後続プロジェクトでは、スケルトン内の接合部を調査

複合ギアボックス・ハウジング

·        繊維強化(連続繊維および短繊維)熱可塑性プラスチック製ギアボックス・ハウジングの開発、製造、試験

·        熱可塑性UD補強材と、オーバーモールディングによる機能的・補強的要素の付加されたオルガニオシートから作られたコンポーネント

·        関連会社との提携によるARRK社内プロジェクト

·        現在、費用対効果と性能をさらに向上させるための最適化バージョンを開発中

CFRP-TPサスペンションアーム

·        熱可塑性CFRPのコンセプト

·        金属インサート付きオルガノシートを使用したコンポーネントの開発と製造

·        オルガノシートの熱成形による大規模生産に適した製造

·        関連会社との提携によるARRK内部プロジェクト

ロボットシステムキャリア

·        産業用ロボットの可動質量低減のための軽量システムキャリア

·        熱硬化性コンポーネントの開発、試作、テスト

·        ハンドレイアップによる個別部品の製造

·        関連会社との提携によるARRK内部プロジェクト