Markforged
導入事例

金属3DプリンターMetal Xで少量の特殊工具のプロトタイプを製造

部品名: フライスカッター本体
お客様: ゲーリング英国
ロケーション: イギリスバーミンガム
材料: H13 工具鋼、オニキス
応用: 最終使用部品
業界: 製造

お客様情報
1973年に設立されたGuhring UK(バーミンガムを本拠とするGuhring Groupの子会社)は、精密切削工具を製造しています。同社は、より標準化された切削工具とフライス工具の株主として始まりました。今日、グーリングUKは、BMW、ジャガーランドローバー、エアバス、BAEシステムズなど、世界最大規模の企業向けに特注の切削工具とフライス工具を製造しています。カーリングおよび多結晶ダイヤモンド(PCD)切削工具の製造におけるGuhring の専門知識は世界的に有名です。PCDツールの範囲は、お客様の要件に合わせてオーダーメイドで製造され、超高硬度の工業用グレードのダイヤモンド切削チップをオーダーメイドの硬化工具鋼本体にろう付けすることによって製造されます。「私たちは確かに未来の工場になる道を進んでいると思っています。」
— Alan Pearce、 PC 製造責任者、Ghring UK氏

挑戦
Guhring UKが作成する特別なツールの各部分は、最初に顧客によって設計および承認される必要があります。コンポーネントのサイズと複雑さにもよりますが、特別なツールを使用して社内で設計、テスト、製造するのに最大8週間かかる場合があり、設計が承認されるまで、ツールで作業を開始することすらできません。量が少ない中小メーカーは、特別なツールのコストやリードタイムを正当化できません。「私たちがより少量の顧客への供給を検討し始めたとき、それは問題になりました」と、英国のグリングの PCD生産スーパーバイザーであるアラン・ピアスは言います。このため、同社は、新しい収益源を開拓し、既存のリードタイムを短縮し、小規模な顧客のタイムラインを管理するためのオプションとして、積層造形を検討するようになりました。

Guhring UKのエンジニアは、金属で印刷する前に、複合材料で切削工具のプロトタイプを迅速に作成できました。

ソリューション
チームは 3Dプリンティングを調査し、製品やサービスをさまざまな企業(特に小規模な企業)が利用できるようにしました。「アイデアは、プロトタイプのコストと反復サイクルタイムを完全に短縮することでした」とPearce氏は言います。彼らは地元の MarkforgedパートナーMark3D UK と協力して、ニーズに最適な 3Dプリンターを見つけ、Markforged Metal X システムと、顧客のサンプルとプラントのメンテナンス用の Markforged連続ファイバー3Dプリンターを決定しました。その後、同社は炭素繊維3Dプリンターを使用して少量の特殊工具のプロトタイプを製造し始め、すぐに金属3D印刷に切り替えて機能的な工具を製造しました。「これで、1回限りの生産部品を作成し、それを3分の 1未満の時間で、より低いコストで顧客に供給することができます」とPearce氏は言います。

ツールチップは、必要な形状に研削される前に 3Dプリントされたボディに固定されました

「ツールの設計の検証からツールの印刷まで、部品を手動で加工するのではなく、3D印刷を使用するとリードタイムを大幅に削減できます。」
— Alan Pearce、 PC 製造責任者、Ghring UK氏

Guhring UKが最初に作成した3Dプリントツールは、H13 Tool Steelを使用した基本的なフライスでした。「1日以内に、Onyx [ナイロンとチョップドカーボンファイバーを混ぜたもの]でツールを設計して印刷しました。それで、製造上の問題に直面するかどうかすぐにわかりました。5日以内に、完全に機能する金属カッター本体を印刷して焼結しました。Markforged 3Dプリンターを使用すると、すべてが高速化されます。」切削チップを追加した後、グーリングは最初にアルミリーマとしてテストすることによりミルを認定し、それが非常に良好に機能することを発見しました。次に、エンジニアはツールチップジオメトリの構成を変更し、3Dプリントされたツールをフライスカッターとして実行して、中心からずれた負荷でその機能をテストしました。これも計画どおりに機能しました。3Dプリントされたツールは、従来のツールより60%軽量です。これにより、サイクルでの工具交換を高速化し、サイクル時間を短縮できます。このアプリケーションの発見により、同社ははるかに低価格で、より用途が広く、軽量なツールを顧客に提供することができました。

Guhring UKは、新しいコンセプトをテストするために金属3Dプリントツールを顧客に送りました。

未来
Guhring UKは現在、中小企業にサービスを提供し、その製品とサービスをよりアクセシブルにする 能力を持っています。同社のエンジニアは、3Dプリントされたクーラント経路の実験も開始していま す。これは、Markforgedの最初の顧客の 1人です。Markforged 3Dプリンターを追加すること で英国のグーリングが節約した余分な費用は無駄になりません。ピアスは、行った節約は「会社に再 投資されるため、より大きくより良い製品をお客様に提供し続けることができます。 」節約された余分 な時間については、ピアスは生産部品の製造に再展開されると語っています。Markforged 3Dプリ ンターの追加により、エンジニアはすでに 5軸ミルと従来の技術を解放して、他の収益を生み出す部 品を製造することができ、会社の収益を押し上げています。

Markforgedパートナー: Mark3D U

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