マット T300 3K ツイル カーボンファイバー 車のエンブレムのリピート注文

リピート注文は単なる生産作業ではありません。これは通常、最初のプロジェクトが十分にうまく機能し、顧客が新しい設計、改訂された仕様、またはより幅広い製品群を携えて戻ってくることを意味します。

それがまさにこのカスタムカーボンファイバー自動車プロジェクトで起こったことです。

お客様の最初のカーボンファイバー車エンブレムを完成させた後、米国のお客様はいくつかの新しいエンブレムデザインを携えて戻ってきました。素材は T300 カーボンファイバーのままですが、見た目と仕上げの要件が変更されました。リピート注文では、塗装された面取りエッジを備えた光沢のある 3K ツイルの表面の代わりに、マットな 3K ツイルの外観と両面のクリア コー​​ティングが必要でした。

最初は、これは小さな仕上げの変更のように聞こえるかもしれません。マットシートを使用し、プロファイルをカットし、両面にスプレーすれば、作業は完了です。

完全ではありません。

新しい要件は、材料レイアウト、CNC ツールパス計画、エッジ処理、表面洗浄、コーティング、硬化、最終検査に影響を与えました。また、顧客は、細長いコンポーネント、幅広の翼スタイルのエンブレム、湾曲部分と複数の内部カットアウトを備えたより複雑なデザインなど、いくつかの異なる形状も提供しました。

このケーススタディでは、リピート注文にどのようにアプローチしたか、元のプロジェクトからの変更点、および精密 CNC 加工と制御された両面クリア コー​​ティングをどのように組み合わせて新しいマット カーボンファイバー車のエンブレムを製造したかについて説明します。

リピート注文の背景

最初のプロジェクトから新しい注文まで

お客様の元のプロジェクトには、車両に接着して取り付けるように設計されたカスタム T300 カーボンファイバー車のエンブレムが含まれていました。この製品は、光沢のある 3K ツイル表面、CNC カットの輪郭、塗装された面取りエッジ、および塗装されていない背面の接着面を特徴としていました。

最初のプロジェクトが完了した後、顧客は追加のデザインと新しい仕上げ仕様を携えて戻ってきました。

これは単に同じ部品を再生産してほしいという要望ではありませんでした。リピート注文により、プロジェクトは 1 つの主要なエンブレム形状からいくつかの異なる自動車部品に拡張されました。各デザインには、独自の加工と仕上げに関する考慮事項が導入されています。

1 つの部品は細長く、中央部分が広くなっていました。もう 1 つは、幅広で角張った翼のような形状を使用しました。最も複雑なエンブレムは、湾曲した輪郭、尖った端、内部開口部、さまざまなセクション間の狭い接続を組み合わせたものでした。

なぜそれが重要なのでしょうか?

形状は加工中のカーボンファイバー部品の動作に直接影響するためです。大きくて堅固なエンブレムは通常、切削工具がその外形に追従する間、安定した状態を保ちます。幅の狭いコンポーネントは振動しやすくなる可能性があります。いくつかの内部開口部を備えた設計は、それらの開口部が機械加工されている間もサポートされたままでなければなりません。

単純な紙の円を切ることと、繊細なステンシルを切ることの違いを考えてみましょう。材料は異なるかもしれませんが、基本的な課題は同様です。より多くの材料が除去されると、残った構造の安定性が低下します。

したがって、リピート注文では、最初のエンブレムのプロセスを単にコピーするのではなく、新たな生産の見直しが必要でした。

最新の顧客要件

顧客は、新しい注文に対して次の要件を指定しました。

• T300 カーボンファイバー素材

• マットな3Kツイルの外観

• 複数のカスタム自動車エンブレムプロファイル

• 精密CNCプロファイルカット

• 選択したデザインの内部カットアウト

• 外側と内側のエッジをきれいにします

• 両面クリア塗装

• すべての完成部品にわたって一貫した外観

お客様は依然として、本物のカーボンファイバーの認識できる織り質感を求めていました。ただし、新しいパーツには、元の光沢のあるエンブレムよりも暗く、反射が少ない外観が必要でした。

この視覚的な違いは、自動車の装飾部品にとって重要です。光沢のあるカーボンファイバーは強い反射を生成し、直射光の下で織りがより深く見えます。マットなカーボンファイバーが、より静かでテクニカルな外観を作り出します。

これは、研磨された金属とサテン仕上げの金属の違いに似ています。どちらも高級に見えますが、見た目の印象は大きく異なります。

両面クリアコートの要件により、仕上げプロセスも変わりました。コーティングは、両面、外側の端、および内側の切り欠きの周囲の端を覆う必要がありました。同時に、このプロセスでは、流れ、過剰な蓄積、粉塵粒子、および目に見えるサポートマークを回避する必要がありました。

純正カーボンエンブレムオーダーとの比較

光沢のあるツイルからマットな 3K ツイルへ

最も明らかな変化は、光沢のある 3K ツイル カーボンファイバーからマットな 3K ツイル カーボンファイバーへの移行でした。

どちらの注文も目に見える織り模様のある T300 カーボンファイバーを使用していましたが、表面の外観は異なりました。最初のプロジェクトで使用された光沢のある素材は、より多くの光を反射し、斜めの織りが非常に顕著に見えました。

マットな素材を繰り返し使用することで反射を軽減し、より控えめな外観を実現しました。この仕上げは、暗い色の自動車トリム、塗装されたパネル、微妙な外装スタイルに特によく合います。

ただし、マットな表面でも織り方向を制御する必要がなくなるわけではありません。

3K ツイル パターンは完成したパーツ全体に残ります。シート上にデザインを不用意に配置すると、エンブレムの片側と反対側で斜めの繊維が視覚的にアンバランスに見える場合があります。

したがって、加工前に次のことを確認しました。

• 3Kツイル織りの方向

• 各エンブレムの取り付け方向

• 左側と右側の視覚的な関係

• シート表面の状態

• 外観上の欠陥の位置

• 安定したワーク保持が可能なエリア

材料効率は考慮されましたが、見た目も優先されました。カーボンファイバーシートの小さな領域を節約しても、不適切な織り方向で目に見える自動車部品を製造することは正当化されません。

局部エッジ塗装から両面クリア塗装まで

素材の見た目以上に仕上げのプロセスが大きく変わりました。

元のプロジェクトでは、面取りされたエッジ面にのみペイントが適用されていました。目に見えるカーボンファイバーの表面は光沢のあるままで、裏面は接着剤で取り付けるために未塗装のままでした。

リピート注文で両面クリア塗装をご希望されました。

新しいコーティングプロセスは以下をカバーするために必要でした。

• フロントカーボンファイバーフェイス

• リアカーボンファイバーフェイス

• 外側の機械加工されたエッジ

• 内部のカットアウトエッジ

• 狭いコーナーとトランジション

• 曲線および尖ったプロファイルセクション

両面コーティングの方が要求が厳しいのはなぜですか?

スプレー中および硬化中にパーツをサポートする必要があるためです。片面がコーティングされたら、コーティングの状態を考慮せずに部品を単純に下向きに置くことはできません。

接触点の選択が適切でないと、圧力痕や表面痕跡が残る可能性があります。部品を回転させるのが早すぎると、最初にコーティングされた面が損傷する可能性があります。内部開口部の周りにコーティングを塗りすぎると、蓄積やたるみが発生する可能性があります。

これは、詳細なスケールモデルの両面をペイントするのと少し似ています。どこかに保持する必要がありますが、あらゆる接触点で欠陥が生じる可能性があります。

したがって、仕上げプロセスはスプレー塗布以上のものに依存していました。計画的な取り扱い、適切なサポート、制御された硬化、および 2 つのコーティング操作間の注意深い切り替えが必要でした。

製品仕様比較

ベース素材は T300 カーボンファイバーのままでしたが、新しい形状と表面処理により、大幅に異なる製造プロセスが作成されました。

新しいエンブレムのデザインと加工要件

複数のプロファイル形状

リピート注文には、1 つの繰り返し形状ではなく、いくつかの異なるカーボンファイバー自動車部品が含まれていました。

最初のデザインは細長く、一方の端近くの丸い部分が広くなっていました。その拡張されたプロファイルには、切断中の動きを防ぐために安定したサポートが必要でした。

2 番目のデザインは、角張った外側の先端と尖った中央領域を備えた幅広の翼のような形状を使用しました。この部品に含まれる内部特徴は少なくなりましたが、鋭利な端と変化する輪郭方向には依然として制御された機械加工が必要でした。

3 番目のエンブレムはより複雑でした。広い外側のセクション、曲線、狭いブリッジ、鋭い先端、いくつかの内側のカットアウトを組み合わせました。

したがって、各部品には個別の加工戦略が必要でした。

すべての設計に 1 つの同一のツールパス シーケンスを使用することはできません。材料を除去する順序は、各部品の形状と一致する必要がありました。

たとえば、複雑なエンブレムの内部開口部は、外部輪郭の前に機械加工する必要がありました。外側の輪郭が最初に完成していた場合、内部の切断操作中に部品がサポートを失い、移動した可能性があります。

細長い部分は別のリスクをもたらしました。周囲の材料をあまりにも早く除去しすぎると、コンポーネントが振動したりずれたりする可能性があります。

優れた CNC 加工とは、工具にどこに移動するかを指示することだけではありません。また、各セクションをいつ切断するか、パーツをサポートするためにどれだけの材料が残るかを制御することも重要です。

内部カットアウトと狭い接続部

このリピート注文では、内部のカットアウトが主な課題の 1 つになりました。

それぞれの内部開口部には、独自のツールパス、入口位置、切削方向、加工順序が必要でした。開口部間の狭いカーボンファイバー部分も無傷のままにしておく必要がありました。

切削力が高くなりすぎると、これらの狭い部分が振動したり、欠けたり、破損したりする可能性があります。ローカルな動きは、近くのエッジの精度にも影響を与える可能性があります。

選択された切削工具は、最小の内部特徴に適合する必要がありました。 CNC ツールでは無限に鋭い内部コーナーを作成することはできないため、ツールの直径によって作成される半径を考慮する設計のレビューが必要でした。

加工前に、図面で次の点がチェックされました。

• 非常に小さな内側の角

• カットアウト間の狭い隙間

• 接続部が薄い

• 鋭利な外部チップ

• 重複または不完全なパス

• ツールへのアクセスが制限されている領域

次に、部品をできるだけ長くサポートし続けるように加工シーケンスが調整されました。

周囲のカーボンファイバーシートがコンポーネントをしっかりと保持しながら、内部開口部が完成しました。機械は、内部フィーチャーが完成した後でのみ、外部プロファイルを完成させました。

この順序により動きを軽減し、狭い接続部分を保護するのに役立ちました。

マット3Kツイル表面の保護

マットなカーボンファイバーの表面は、光沢のあるカーボンファイバーほど強く光を反射しない可能性がありますが、それでも慎重な保護が必要です。

ほこり、指紋、油、傷、クリーニング残留物はすべて、最終的なクリア コー​​ティングの外観に影響を与える可能性があります。一部の汚れはコーティング前には目立たない場合がありますが、クリアコートが硬化した後に見えるようになる場合があります。

したがって、マット素材は製造全体を通じて慎重に扱われました。

セットアップの前に、作業台と接触面を清掃しまし​​た。カーボンファイバーシートは硬い表面を引きずられることはなく、加工粉塵も蓄積せずに除去されました。

部品の取り外しやエッジの準備中に、目に見える面も保護する必要がありました。鋭利な工具、緩んだ切りくず、または研磨性のあるカーボンファイバー粒子により、永久的な跡が残る可能性があります。

クリアコーティングは表面の欠陥を自動的に隠すわけではありません。場合によっては、ニスを塗ると木の傷が強調されるのと同じように、傷がより目立つようになります。

そのため、部品がコーティング段階に入る前に表面品質を管理する必要がありました。

CNC 加工とエッジの準備

図面のレビューとツールパスの計画

制作は各設計ファイルの詳細なレビューから始まりました。

開いた輪郭、重なり合う線、狭い特徴、小さな内部開口部、および選択したツールで再現するのが難しい領域が図面にないかチェックされました。

また、次のことも確認しました。

• 全体の寸法

• 部品の向き

• 織り方向

• 外部プロファイルの形状

• 内部カットアウト形状

• 先端が鋭利な箇所

• 狭い接続エリア

• 適切なカット順序

複雑なエンブレムのツールパスは、内部操作と外部操作に分割されました。内部開口部が最初に機械加工され、周囲のシートが引き続き部品をサポートします。

細長いコンポーネントには、その長さに沿ってサポートを維持するツールパスが必要でした。幅広の翼スタイルのエンブレムは、鋭い外側の端と中心点の周りで制御された動きを必要としました。

ツールパスの計画では、切削工具が材料に出入りする場所も考慮しました。入り口の位置が悪いと、重要な端に目に見える跡が残る可能性があります。

繊細な部分の急激な方向変更は最小限に抑えられました。切削シーケンスは、加工力をより均等に分散し、局所的な不安定性を防ぐように設計されています。

精密CNCプロファイル切断

材料の配向とワーク保持を確認した後、炭素繊維シートを CNC 彫刻および切断機で加工しました。

適切な切削工具とプロセスパラメータは、シートの厚さとプロファイルの複雑さに応じて選択されました。目的は、単に材料をできるだけ早く除去するのではなく、きれいで安定したエッジを作成することでした。

炭素繊維は複合材料です。これには、硬化した樹脂マトリックスによって一緒に保持された強化繊維が含まれています。加工中、切削工具は両方の材料を同時に通過する必要があります。

不適切に制御された加工により、次のような問題が発生する可能性があります。

• ファイバ引き出し

• エッジのほつれ

• バリ

• チッピング

• 粗い切断面

• 局所的な層間剥離

これらの欠陥は、機械加工されたエッジが目に見えるデザインの一部を形成するため、自動車の外観部品で特に目立ちます。

したがって、切削プロセスでは、鋭い先端、狭いブリッジ、および内部コーナーの周りで制御された工具の動きが使用されました。

粉塵除去は加工中ずっと有効でした。カーボンファイバーを切断すると細かい研磨粉が発生し、これが表面に集まり、切断経路の周囲の視認性が低下し、取り扱い中に部品に傷が付く可能性があります。

プロファイルが完成したら、各部品を周囲のシートから慎重に分離しました。鋭い先端と狭い接続部は、持ち上げや取り扱いのポイントとして使用されませんでした。

コーティング前のエッジクリーニング

CNC 切断により必要なプロファイルが作成されましたが、パーツはクリア コー​​ティングの前にまだ準備が必要でした。

すべての外側および内側のエッジが以下について検査されました。

• ばらばらの繊維

• 軽微なバリ

• 局所的なチッピング

• 炭素繊維の粉塵

• 表面残留物

• 不規則な加工跡

鋭い角を丸めたり、意図した形状を変更したりすることなく、小さな欠陥に慎重に対処しました。

次に、部品を洗浄して、両面、外部プロファイル、およびすべての内部開口部から埃を除去しました。

複雑なエンブレムは、狭い内側の角や湾曲した切り欠きにほこりが閉じ込められたままになる可能性があるため、特に注意が必要でした。

たとえ小さな緩んだ繊維であっても、コーティングの結果に影響を与える可能性があります。クリアコートで覆われると、所定の位置に固定され、完成品に残る場合があります。

良好なコーティングはスプレーのずっと前から始まります。ガラスに保護フィルムを貼り付ける前にきれいな表面が不可欠であるのと同様に、表面の準備は仕上げの基礎です。

両面クリアコート仕上げ

表面処理

コーティングの前に、前面、背面、外縁、および内部の切り欠きを徹底的に洗浄しました。

準備プロセスでは、以下を削除することに重点を置きました。

• 炭素繊維の粉塵

• 指紋

• 油

• ばらばらの繊維

• 洗浄残留物

• 角の細かい粒子

両方の面が仕上げ面の一部として残るため、両面に同じ注意が必要でした。

洗浄後の取り扱いも管理する必要がありました。露出した接触点または汚染された接触点で準備された表面に触れると、指紋や油が再付着する可能性があります。

部品の形状が異なると、異なる取り扱い方法が必要になります。大きなしっかりとしたエンブレムは、サポートのためのいくつかの安全な領域を提供します。幅の狭いコンポーネントやいくつかの切り欠きのあるエンブレムでは、提供できる数ははるかに少なくなります。

したがって、サポートの位置は、それぞれの形状に応じて選択されました。

両面クリア塗装

お客様の最新の仕様に従って、各カーボンファイバーコンポーネントの両面にクリアコートが適用されました。

コーティングは以下をカバーしました：

• マットなフロントフェイス

• 背面

• 外側の機械加工されたエッジ

• 内部カットアウトエッジ

• 曲線的な遷移

• 尖ったプロファイルセクション

目標は、自然な 3K ツイル パターンを目に見える状態に保ちながら、一貫した仕上がりの外観を作成することでした。

制御されたコーティング順序が必要でした。片面をコーティングし、適切な状態に達させてからコンポーネントを回転させ、もう一方の面を加工しました。

部品を回すのが早すぎると、最初のコーティングの跡が残る可能性があります。間違った待機や硬化も、生産の一貫性に影響を与える可能性があります。

コーティングの厚さを制御し続ける必要がありました。カバー力が不十分だと、乾燥した部分や凹凸のある部分が残る可能性があります。過剰なコーティングは、流れ、エッジの重さ、または内部開口部の周りの堆積を引き起こす可能性があります。

したがって、スプレープロセスでは、単により多くの材料を塗布するのではなく、被覆率と膜厚のバランスをとりました。

一貫したマットな外観を維持する

コーティングは透明でしたが、それでもカーボンファイバーが光を反射する方法に影響を与えました。

クリア コー​​ティング システムは、その配合と用途に応じて、光沢のある、サテン、またはマットな外観を生み出すことができます。このプロジェクトでは、顧客が指定した低反射の視覚特性を維持するためにコーティング プロセスが必要でした。

注文には複数の異なる部品形状が含まれていたため、一貫性が特に重要でした。

広い平らな表面には、狭いストリップとは異なる方法でコーティングが施されます。湾曲した部分や凹んだ部分では、重複するスプレー パターンが作成されることがあります。内部エッジは、露出面よりも直接的にカバーされない可能性があります。

調和のとれた外観を実現するために、仕上げプロセスでは以下を制御しました。

• スプレー距離

• スプレー角度

• コーティングの重なり

• 膜厚

• 部品の向き

• 乾燥条件

• 硬化時間

• 側面間の取り扱い

目標は、各コンポーネントを個別に見栄え良くすることだけではありません。すべての部品が同じ順序に属しているかのように見える必要もありました。

内部のカットアウトと複雑なエッジのコーティング

内部に複数の切り欠きがあるエンブレムは、コーティングにおいて最大の課題を抱えていました。

内部開口部により、単一のスプレー方向からのコーティングが少なくなる影の領域が生じる可能性があります。ただし、さまざまな角度から材料を多量に適用すると、コーナーに過度の堆積が発生する可能性があります。

コーティングは、狭い部分を浸水させることなく内側の端まで到達する必要がありました。

したがって、部品は適切な角度から配置およびコーティングされ、以下の周囲の被覆率が向上しました。

• 内部曲線

• 狭い開口部

• 鋭い角

• 細い連絡橋

• コーティングが溜まる可能性のある下端

1面目が完成したらエンブレムを丁寧に回転させて2面目の加工を行います。

この段階で複雑なカーボンファイバーエンブレムをサポートすることは、繊細なフレームを保持することに似ています。サポートは安定していなければなりませんが、重要な仕上げ面を押し付けたり、狭い部分に過度の負荷をかけたりすることはできません。

最終的な結果は、準備、スプレー、旋削、支持、乾燥、硬化という完全なプロセスによって決まります。

品質検査

CNCプロファイル検査

最終承認の前に、機械加工された各コンポーネントの寸法と外観の品質が検査されました。

検査には次の内容が含まれていました。

• 全体的な外部プロファイル

• 内部開口部の形状

• 鋭い先端の完成度

• 狭い橋の状態

• エッジの連続性

• 目に見える欠け

• 繊維のほつれ

• 局所的な層間剥離

• 表面の傷

複雑なエンブレムは、内部のカットアウトの周りでさらに注目を集めました。狭い接続部分は完全なままにする必要があり、内部輪郭は承認された設計に従う必要がありました。

細長いコンポーネントの幅が一定であることと全体の真直度がチェックされました。

幅広のエンブレムは、左右の視覚的なバランス、完全な尖った端、きれいな中央の移行について見直されました。

これらの部品は目に見える自動車用途向けに設計されているため、形状精度とともに外観が評価されます。

両面塗装検査

クリアコート仕上げはすべての部品の両面で検査されました。

最終検査では次の点に焦点を当てました。

• 前面を均一にカバー

• 背面を均一にカバー

• 一貫したマットな外観

• 3Kツイルパターンの視認性

• 内部エッジのカバレッジ

• 垂れたり垂れたり

• 乾燥地帯

• 粉塵粒子

• 過剰な蓄積

• サポートまたはコンタクトマーク

• 部品間の違い

各コンポーネントは、適切な照明の下で複数の角度から観察されました。

正面からだけ検査してみませんか？

表面の変化は、ある観察角度では隠れたままになる可能性があるためです。部品を直接見ると均一に見えますが、光源に向かって傾けると不均一な光沢やコーティングの重なりが見えることがあります。

また、完全なセットを一緒に比較して、さまざまな形状が調和した外観を持っていることを確認しました。

完成品とリピート注文実績

最終的な外観

完成した部品は、本物の 3K ツイル カーボンファイバーの目に見える斜めのパターンを保持しながら、顧客が要求するより暗く、低反射の外観を実現しました。

各製品は意図した形状を維持しました。

長いコンポーネントはクリーンで明確なままでした。翼型のエンブレムは、その鋭い端と角ばった中央の形状を保っていました。複雑なエンブレムは、その曲線、内部開口部、狭い接続部分を保持していました。

クリアコーティングは両面と機械加工されたエッジを覆い、各部品全体のより完全な仕上げを作成しました。

コーティングは炭素繊維のパターンを隠しませんでした。代わりに、織り構造を表示したままにしつつ、選択した外観をサポートしました。

最終的な注文にはいくつかの異なる製品が含まれていましたが、材質と表面仕上げにより、一貫した視覚的アイデンティティが得られました。

顧客の要求を達成

リピート注文により、お客様の主な要件が満たされました。

• T300 カーボンファイバー素材

• マットな3Kツイルの外観

• 複数のカスタム自動車プロファイル

• CNC 加工された外部輪郭

• きれいな内部カットアウト

• 完全なシャープチップ

• 安定した細い接続機能

• 準備された内部エッジと外部エッジ

• 両面クリア塗装

• オーダー全体で一貫した外観

生産プロセスは、単に元の方法を繰り返すのではなく、最新のデザインと仕上げの要件に適応されました。

それはカスタム製造の重要な部分です。以前の経験は有用な出発点となりますが、すべての新しい図面には依然として独自の技術的なレビューが必要です。

今後のリピート生産をサポート

リピート注文により、オリジナルのエンブレム プロジェクトがより広範囲のカーボンファイバー製自動車部品に拡大されました。

確認された機械加工とコーティングのプロセスは、次のような将来の同様の部品をサポートできます。

• 異なる次元

• 新しい外部プロファイル

• 追加の内部カットアウト

• マット仕上げまたは指定された表面仕上げ

• 片面または両面コーティング

• 試作数量

• 小ロット、繰り返し生産可能

繰り返し製造するということは、すべての注文が同じであることを意味するわけではありません。これは、ジオメトリや仕上げが変更された場合に調整できる信頼性の高いプロセスを確立することを意味します。

この顧客のために、2 回目の注文により、より複雑なエンブレム形状と両面クリアコート仕上げのための実用的な製造リファレンスが作成されました。