Case Study · 航空宇宙向け3Dプリンティング
航空宇宙向け3Dプリンティング事例：軽量化部品と短納期試作
プロジェクト概要
- 業界: 航空宇宙
- プロセス: SLM 3Dプリンティング + 5軸CNC切削加工
- 材料: アルミニウム 7075
- 重量削減率: 従来の切削加工比 35%
- 試作納期: 営業日7日間
- 適合規格: AS9102 FAI、重要寸法で CPK ≥ 1.67
本事例では、Super Ingenuity（SPI）が
SLM 3Dプリンティングと
5軸CNC切削加工
を組み合わせ、当社の
航空宇宙向けCNC加工ソリューション
の一環として、航空宇宙グレードの精度を満たす7075アルミニウム製の軽量部品を製作したケースをご紹介します。ハイブリッドな積層造形プロセスにより重量を35%削減しつつ、試作納期を7日まで短縮し、AS9102 FAIおよび CPK ≥ 1.67 の品質要求をクリアしたプロジェクトです。
業界: 航空宇宙
材料: 7075 アルミニウム
プロセス: SLM + 5軸CNC
航空宇宙向け3Dプリンティングのお見積り依頼
STEP / IGES / STL 図面データをアップロードいただければ、エンジニアによる製造性（DFM）チェック付きで、航空宇宙向け3Dプリンティングの迅速なお見積りをご案内します。
航空宇宙プロジェクト向け 精密加工・製造リソース
航空宇宙向け部品の試作・量産をサポートする関連資料をまとめています。事例紹介やアプリケーションノート、設計ガイド、材料選定、表面処理・表面仕上げのリファレンスまで、一連の情報を一覧でご覧いただけます。
ARTICLES & CASE STUDIES
DESIGN GUIDES & MATERIALS
Aerospace Additive Manufacturing
航空・宇宙分野が積層造形を選ぶ理由とプロジェクト背景
航空・宇宙分野が積層造形を採用する理由
航空宇宙産業では、常に軽量化、開発リードタイム（納期）の短縮、AS9102などの厳しい認証基準への適合が求められています。従来の切削加工（CNC加工）だけでは、複雑形状と軽量化目標、コストのバランスをとることが難しく、特に試作段階ではその傾向が顕著です。
本ケーススタディでは、SPIは
3Dプリンティング（SLM）と高精度な
5軸CNC切削加工
を組み合わせ、航空宇宙用途向けの軽量アルミ部品を製作しました。この積層造形＋切削加工のハイブリッドプロセスにより、試作リードタイムを短縮し、材料ロスを削減するとともに、航空宇宙グレードの公差精度と品質保証ドキュメント要求に対応しています。
航空宇宙向け3Dプリンティング案件の背景
本プロジェクトで対象となったのは、航空機内装ユニットに組み込まれるアルミ構造部品です。重量と剛性のバランスが性能や燃費に直結する重要部品であり、軽量化と強度確保の両立が求められました。
主な要求仕様：
- 構造剛性を維持しながらの大幅な軽量化
- 従来加工では困難な自由度の高い形状設計
- 7075アルミニウム合金とSLMプロセスへの適合性
- CTQ（重要管理特性）寸法に対する厳しい公差管理
- AS9102に準拠したFAIドキュメント一式
- 試作評価に間に合う短納期での部品立上げ
これらの要求を踏まえ、材料およびプロセス選定を実施しました。7075アルミニウムSLM粉末による造形を起点とし、その後の高精度CNC仕上げ加工、さらに最終検査までを、当社の
品質保証ワークフロー
の中で一貫管理しています。
Aerospace 3D Printing
航空宇宙向け3Dプリンティングにおける技術課題とSuper Ingenuityのアプローチ
技術的な課題（航空宇宙向け3Dプリンティング）
航空宇宙グレードの部品を積層造形（3Dプリント）で実現するためには、精密加工レベルの要求に対応する複数のクリティカルな課題を一つひとつ解決していく必要がありました。
1. 厳しい寸法公差
航空宇宙用途では、寸法精度として±0.02 mmクラスの厳しい公差が要求されるケースが多くあります。3Dプリントのみでこのレベルを安定して出すことは難しいため、CNC切削加工と組み合わせた後加工プロセスを構築し、機能面・組立面となる重要部を仕上げることが不可欠でした。
多くの重要寸法は±0.02 mm以内に管理し、一部の組立基準面（データム）についてはさらに厳しい公差帯を設定しました。この精度を達成するために、3Dプリント母材への安定したチャッキング方法と、温度管理されたCNC後加工プロセスを確立しています。
2. 材料特性の確保
本案件では、軽量と高強度のバランスに優れたAluminum 7075が指定材料でした。複雑形状の実現には積層造形が有効でしたが、長期的な信頼性と機械的特性を満たすためには、造形後の切削加工と熱処理プロセスを適切に組み合わせることが重要となりました。
今回のプロジェクトでは、Aluminum 7075が高い比強度と良好な切削性のバランスを発揮し、量産加工にも適した材料として機能しました。材料選定や後工程の考え方については、当社の
材料ガイド（Materials Guide）
でも整理しています。
3. 品質保証・検査体制
航空宇宙向けの要求に応えるため、全ての部品に対して三次元測定機（CMM）による寸法検査、表面粗さ測定、寸法安定性評価などの厳格な検証を行いました。工程能力は、重要管理特性（CTQ寸法）を対象にSPCで監視し、CPKは常に1.67以上となるよう管理しました。
本案件では、当社の
測定設備・計測能力
と、全社的な
品質保証ワークフロー
をフル活用し、CPKデータを含む各種エビデンスを整備して、監査対応可能な記録としてお客様へ提出しています。
Super Ingenuityのアプローチ（航空宇宙向け3Dプリンティング）
お客様の厳しい航空宇宙仕様を満たすため、Super Ingenuityは、設計最適化・ハイブリッド製造・品質検証を組み合わせたシステマチックなプロセスを構築しました。
積層造形を前提としたDFM（Design for Manufacturing）
- エンジニアリングチームが、積層造形向けにCADデータをリデザインし、サポート材を最小化しながら、材料ロスと加工工数を削減しました。
- Finite Element Analysis (FEA) による解析で、応力分布を可視化し、実際の荷重条件下でも必要な剛性・強度が確保できることを事前に確認しました。
- この段階で、目標とする軽量化と機械的性能（強度・剛性・耐久性）を両立できるかを検証し、量産前のリスクを抑えています。
積層造形のDFMルール（最小肉厚、サポート除去性、二次加工時の工具干渉・治具構想など）を事前に織り込むことで、試作段階から量産・品質保証までのリスクを低減しました。詳しくは、当社の
3Dプリント材料＆DFMガイド
でも解説しています。
ハイブリッド製造プロセスの構築
- 高密度で高強度なアルミ部品を得るため、母材の造形にはSelective Laser Melting (SLM)を採用しました。
- 基準面や嵌合部などの重要機能面は、5軸CNC加工による後加工で仕上げ、公差±0.005 mmクラスが必要な箇所にも対応しました。
- このワークフローにより、3Dプリントの自由形状設計とCNC切削の寸法精度を両立させ、軽量かつ高精度な航空宇宙部品を提供しています。
こうしたハイブリッド加工の考え方は、重量削減と認証対応が同時に求められる
航空宇宙向けCNC加工・3Dプリンティング案件
で、Super Ingenuityが日常的に採用している標準的なアプローチです。
品質検証とエビデンス構築
- Hexagon製三次元測定機（CMM）による全数・抜き取り検査で、あらかじめ定義した重要寸法を詳細に確認しました。
- Statistical Process Control (SPC)を用いて工程をモニタリングし、重要寸法に対してCPK ≥ 1.67を達成しました。
- AS9102 First Article Inspection (FAI)に準拠した初品検査レポートを作成し、バルーン図面・検査結果・コンプライアンスレポートを一式で提出しました。
すべての検査記録は、当社の
技術ホワイトペーパー
に示しているテンプレートに沿ってエンジニアリングレポートとしてまとめ、設計要求だけでなく、航空宇宙分野で求められる厳格な規格・トレーサビリティ要件も満たす形でお客様に提供しています。
Case Browsing
事例閲覧（カスタム航空宇宙向け3Dプリント部品）
SLMとハイブリッド加工で製作した航空宇宙向け3Dプリント部品の一例をご紹介します。ブラケット、ハウジング、内装部品など、軽量化リブ、内部流路、組立インターフェースといった積層造形のメリットを活かした形状が確認いただけます。
同様の部品をお持ちの場合は、下記フォームから
航空宇宙向け3Dプリンティングの価格・お見積り
をご依頼ください。STEP / IGES / STL 図面データと技術要件に基づきご提案いたします。
CADデータとご要望条件をアップロードいただければ、弊社エンジニアが製造性（DFM）や公差・材質を確認し、営業日24時間以内にご連絡します。
プロジェクト成果
導入効果・実績
本航空宇宙向け3Dプリンティングプロジェクトでは、性能・納期・コストの面で定量的な改善を実現し、各種認証要件も完全に満たしました。
-
軽量化
新しい設計により、従来の切削加工部品と比べて重量を35％削減。燃費向上とペイロード（搭載量）の自由度向上に直結しました。 -
納期短縮
通常3〜4週間かかっていた試作納期を7営業日以内に短縮し、設計検証および各種テストのサイクルを大幅に加速しました。 -
コスト削減
材料使用の最適化と二次加工工程の削減により、信頼性・品質を維持したまま、トータルで約20％のコスト削減を実現しました。 -
規格適合・認証
すべての部品がAS9102 First Article Inspection（FAI）およびお客様監査に合格。重要寸法ではCPK ≥ 1.67を達成し、今後の量産に向けた安定したプロセス基盤を確立しました。
FAQ · Aerospace 3D Printing
航空宇宙向け3Dプリンティングに関するよくあるご質問
航空宇宙グレードの3Dプリンティングについて、材料選定、公差、納期、コスト、ハイブリッド製造（積層造形＋CNC加工）が認証取得済みの航空機プログラムの中でどのように活用されるかまで、よくいただくご質問への回答をまとめました。
Q1: 航空宇宙部品で3Dプリンティングが有効なのはなぜですか？
航空宇宙部品には、軽量設計、複雑形状、高い品質基準が同時に求められます。3Dプリンティングを活用することで、
大幅な軽量化、試作リードタイムの短縮、コスト効率の向上
を実現しながら、AS9102 FAIなどの航空宇宙向けコンプライアンスへの対応も可能になります。
Q2: 航空宇宙向け3Dプリンティングでは、どのような材料が使われますか？
代表的な材料としては、軽量構造部品向けのアルミ合金（例：7075、6061）、高い比強度が必要な箇所に用いるチタン合金、キャビン内装部品などに使用されるPEEKやULTEMなどの高機能ポリマーがあります。材料の種類や特性については、
3Dプリンティング材料ガイド
で詳しく解説しています。
Q3: 3Dプリントした航空宇宙部品でも、厳しい公差に対応できますか？
可能です。3Dプリンティング単体では航空宇宙レベルの公差を満たせない場合もありますが、
ハイブリッド製造（積層造形後に5軸CNC切削加工を追加）を行うことで、重要部位では±0.005 mmまでの高精度な公差が実現できます。これにより、設計自由度と寸法精度の両立が可能になります。
Q4: Super-Ingenuityは航空宇宙向け3Dプリント部品をどのように検証していますか？
航空宇宙案件では、すべて厳格な品質ワークフローに基づき検証を行います。
- 定義された重要寸法に対するCMM（三次元測定機）による測定
- 表面粗さおよび寸法安定性の確認試験
- 統計的検証（CPK ≥ 1.67）
- AS9102 First Article Inspection（FAI）ドキュメントの作成
当社の検査設備や測定能力の詳細については、
品質保証
および
測定能力
の各ページをご覧ください。
Q5: 航空宇宙向け3Dプリント試作の標準的なリードタイムはどのくらいですか？
部品の形状や数量にもよりますが、多くの場合、試作部品の納品は
7–10営業日
程度で対応可能です。これは、同等クラスの部品を従来の切削加工のみで製作した場合の3〜4週間に比べて、かなり短いリードタイムとなります。
Q6: 3Dプリンティングを使うと、どの程度のコスト削減が見込めますか？
案件によって異なりますが、従来の切削加工のみと比較して
15–25%
程度のコスト削減となるケースが一般的です。主な要因は、材料ロスの削減、加工時間・段取り時間の短縮、試作リードタイム短縮による開発全体コストの抑制などです。
Q7: 3Dプリンティングは試作だけでなく、量産にも向いていますか？
3Dプリンティングは試作用途で広く使われていますが、軽量化や複雑形状が重要となる航空宇宙部品では、
小〜中量産にも積極的に採用され始めています。適切な検証と品質保証プロセスを経ることで、最終製品として機体やシステムに組み込まれるケースも増えています。
Q8: 航空宇宙向け3Dプリンティングは、他の製造方法と組み合わせることができますか？
はい、可能です。最も効果的なのは、SLMやSLAなどの積層造形で形状自由度を確保し、その後CNC切削加工で公差管理や表面仕上げを行う
ハイブリッド製造
です。これにより、設計性能を満たしながら、航空宇宙規格に適合する精度・品質を確保することができます。
業界別に最適化したCNC精密加工ソリューション
業界ごとの課題に合わせたCNC精密加工ソリューションで、ものづくりのQCDを最適化しませんか。Super-Ingenuityでは、最新の5軸マシニングセンタ、スイス式自動旋盤（Swiss-type turning）、ラピッド金型・試作技術を組み合わせ、航空宇宙、自動車、医療機器、電子機器、ロボット・自動化、AI関連デバイスなど、各業界特有の要求に対応します。すべてのプロジェクトで、厳格な品質管理、競争力のある価格、短納期を両立しています。
航空宇宙
軽量でフライト対応の航空宇宙向けCNC部品
軽量ブラケット、ハウジング、治具などの航空宇宙部品を、精密CNC加工で高精度に製作。厳しい公差管理と認証レベルの品質保証、承認フローに対応した短納期生産で、お客様の開発スピードを高めます。
3Dプリンティングと5軸CNC加工を組み合わせて、軽量化と納期短縮を実現した事例については、
航空宇宙ブラケットのケーススタディ
をご覧ください。
自動車
EV・高性能車向け自動車CNC加工ソリューション
ブレーキ部品、シャシー部品、パワートレーンハウジングなど自動車向け精密部品を対象に、短納期・安定したCPK管理・IATFに整合した品質文書で、EVや高性能車の開発・量産立ち上げを支援します。
当社がブレーキディスクの軽量化と冷却性能向上を両立した事例は、
自動車ブレーキディスクのケーススタディ
で詳しくご紹介しています。
医療機器
医療機器向けCNC加工＆成形のバリデーション対応
厳しい公差、バイオコンパチブル材料、ISO 13485フローに対応した文書類を揃え、医療機器向けの精密CNC加工および射出成形を提供します。試作から量産まで、一貫した品質保証でリスクを低減します。
カテーテルコネクタの漏れトラブルを解消した事例については、
医療用成形のケーススタディ
をご参照ください。
エレクトロニクス
電子機器向け精密ハウジング・ヒートシンク
電子機器・半導体関連のプロジェクト向けに、CNC加工によるハウジング、ヒートシンク、コネクタブロックなどを提供。放熱性能、組立性、外観品質（表面処理・仕上げ）の再現性まで含めて最適化します。
CNC設計ガイドや材料ガイドと組み合わせていただくことで、複雑なレイアウトでも、検査しやすく安定量産しやすい部品設計へと落とし込むことができます。
ロボット・自動化
ロボット・自動化装置向けCNCソリューション
精密ギア、軽量フレーム、マウンティングプレートなど、ロボット・自動化装置向けのCNC部品を試作から小ロット・量産まで一貫対応。立上げ初期の少量多品種と、量産に向けたスケールも両立できます。
公差・材料選定・CPK管理をどのように行っているかは、ロボット関連案件を含むCNCケーススタディと比較いただくことで、試作から量産立上げまでのイメージを具体化できます。
AI関連デバイス
AIデバイス・センサー向けCNC精密加工
センサー、カメラモジュール、アクチュエータブロック、コンパクトなデバイスハウジングなど、AI関連ハードウェア向けの精密CNC部品を提供。小ロット・短納期試作から、設計変更の多い開発ステージに最適です。
AIハードウェア開発と組み合わせて、次回のお見積り（RFQ）前に、公差・表面仕上げ・納期の目安を当社のCNCケーススタディでベンチマークしていただけます。
パートナー企業・主要取引先
自動車、電子機器、産業機器分野のグローバル企業からご信頼をいただいています。OEMおよびティア1サプライヤー向けに、試作から量産までCNC切削加工・射出成形・ラピッドマニュファクチャリングをワンストップで提供し、QCDバランスの最適化をサポートしています。
Mitsubishi
自動車・産業用部品の加工サポート
Tesla
EV・エネルギー関連試作部品
Denso
自動車システム向け精密部品
Kyocera
産業用・電子部品の精密加工
Murata
電子・センサー関連ハウジング部品
Good Smile
精密金型・成形部品
導入事例の主要指標サマリー
当社のCNC加工および金型・成形に関する導入事例で扱う代表的な公差レンジ、納期の目安、品質レベル、対応業界をコンパクトにまとめています。
代表的な公差レンジ
±0.005–0.02 mm
基準穴、精密スロット、シール面などの重要なCNC加工寸法に対して、材料や加工プロセスルートに応じて設定される公差の目安です。
目安納期
5–15 days
多くのCNC加工・成形案件で、RFQ（お見積り依頼）から初品承認までの標準的なリードタイムです。DFMフィードバックと基本ドキュメント作成を含みます。
品質レベル
≥ 1.33 (target ≥ 1.67)
パイロット生産および初期量産時に収集したSPCデータとCMM測定データに基づく、重要寸法のCPK実績値です。
対応業界
6+ core sectors
航空宇宙、自動車、医療機器、エレクトロニクス、ロボティクス、AIハードウェアなど、試作からCPK管理された量産まで幅広いプロジェクトをカバーしています。
当社の導入事例が信頼できる理由
各導入事例は、実際のエンジニアリング業務、計測データ、認証取得済みの品質マネジメントシステムに基づいており、マーケティング目的のフィクションではありません。
- 実案件ベースの事例: すべての導入事例は、SPIチームが実際に対応したRFQ、試作、量産立ち上げプロジェクトをもとに構成されています。
- 品質データの裏付け: 公差やCPK値は、三次元測定（CMM）レポート、SPCチャート、工程能力解析などの実データから算出されています。
- 認証された品質システム: 各プロジェクトはISO 9001に準拠し、案件に応じてIATF 16949やISO 13485に整合した品質マネジメントのもとで運用されています。
- エンジニア主導のコンテンツ: すべての導入事例コンテンツは、マーケティング担当だけでなく、SPIのプロセス／製造エンジニアが執筆・レビューを行っています。
導入事例・CNCお見積りに関するFAQ
当社の導入事例をご覧いただいたあと、エンジニアや購買ご担当者様からよくいただくご質問をまとめました。
-
CNC加工のお見積りにはどのような情報が必要ですか？
最低限、3D CADデータ（STEP/IGES）、重要寸法と公差を記載した2D図面、材質、数量、希望納期をご共有ください。
当社の導入事例のいずれかに近いプロジェクトであれば、その事例名をお知らせいただくことで、より早い最適プロセスルートのご提案が可能になります。 -
図面を共有する前にNDA（秘密保持契約）を締結できますか？
はい。お客様指定のNDAフォーマットにも、当社標準のNDAにも対応可能です。
本ページの導入事例はすべて、お客様の許可を得て掲載しているか、識別可能な情報を削除したうえで匿名化しています。 -
導入事例のようなプロジェクトでは、どのファイル形式に対応していますか？
通常、STEP、IGES、Parasolid、各種ネイティブCADデータに加え、PDFやDWG図面に対応しています。
成形プロジェクトの場合は、使用予定の材料グレードや想定年間生産量などを事前に共有いただくと、最適な金型コンセプトをご提案しやすくなります。 -
小ロットや試作にも対応できますか？
はい。多くの導入事例は、小ロット試作やパイロットロットからスタートし、その後量産へと展開したものです。
一点ものの検証用部品から、CPK管理された継続量産まで、お客様のプロジェクトステージに合わせて柔軟に対応いたします。
Partner with SPI
監査可能なCNC・金型メーカーと一緒にものづくりを
ようこそSPIへ。中国・東莞に拠点を置く、ISO9001/IATF16949に注力したCNC切削加工・射出成形パートナーです。
高精度な公差管理による切削加工、記録に基づく検査、レスポンスの良いエンジニアリングサポートを組み合わせることで、RFQ（お見積り依頼）から量産の立ち上げまでをスピーディかつ安定的に進められるよう、トレーサビリティと監査対応可能な品質記録をご提供します。
図面と要求事項を共有していただければ、RFQ確定前に、実務的な公差設定や表面仕上げ、検査計画について、当社エンジニアが具体的なご提案を行います。
お問い合わせフォームからSTEP/IGESファイルをアップロードし、公差・表面仕上げ・検査内容についてのご希望をメモ欄にご記入ください。
メールでのやり取りをご希望の場合は、お問い合わせページのフォーム経由でご連絡いただき、「CNC DFM情報メールの配信希望」と記載してください。
現地監査・工場見学も歓迎