logo Formlabs|デスクトップ型光造形高精度3Dプリンタ

logo

導入事例

MENU

CASESTUDY 導入事例

工業デザイン&製造

Haycoが世界で最も有名なブランド向けの超音波歯ブラシを開発する方法

2020.09.29 更新

Artec Leo

1892年、オーストラリアの起業家であるウィリアムE.ヘイは、南オーストラリア州のブラシ会社を設立しました。
この会社はすぐに南オーストラリア州のほうきとブラシの一般的な名前になりました。そして1983年、ウィリアムの孫であるドナルド・ヘイがアジアのグローバルメーカーとしての台頭を目の当たりにし、香港にHaycoという新会社を設立することを決意しました。

Haycoは、家族が確立したブラシ製造の専門分野に焦点を当て、中国の深センに射出成形工場を開設しました。6,000人の強力なチームと、中国とドミニカ共和国にまたがる複数の工場で急速に成長を続けています。

Haycoは設立以来、プラスチック製の家庭用クリーニング製品の製造において多くの有名ブランドと協力してきました。
Haycoは、ブラシ製造の遺産に基づいて、フィリップスやチャーチ&ドワイトなどの主要なオーラルケアブランド向けにプレミアムパワー歯ブラシを18年以上設計および製造しており、現在、年間2,000万本以上のパワード歯ブラシを世界市場に出荷しています。

Haycoのエンジニアリングチームがどのように積層造形を使用して新製品を開発し、生産に移行する前にテスト用の正確で生体適合性のあるプロトタイプを作成するかを学ぶために読んでください。

中国深センにあるHaycoの製造工場

 

アディティブマニュファクチャリングの早期導入者

製造と設計革新の強力な歴史を持つHaycoは、3Dプリンタを早期に採用し、90年代初頭から工業用の溶融堆積モデリング(FDM)と選択的レーザー焼結(SLS)3Dプリンタを使用してきました。
現在フロントエンドイノベーションのシニアマネージャーであるHossVongが2000年にHaycoに入社したとき、彼は超音波歯ブラシを含む多くのプラスチック製品のプロトタイプ作成に3Dプリンタを使用し始めました。

「当時、3Dプリントによるラピッドプロトタイピングは今日とは大きく異なっていました。私たちが持っていた機械は工業用グレードでした。それらは大きく、多くのトレーニングを必要とし、購入と保守に非常に費用がかかりました」とVong氏は述べています。

 

さまざまなコンポーネントに適した材料を見つける

新しい歯ブラシを設計する場合、各コンポーネントには、プロトタイピングの方法と材料の選択に影響を与える異なる要件があります。たとえば、ケーシングは滑らかで頑丈である必要があり、シャーシはすべての電子機器に適合するように頑丈で高精度である必要があります。
最も重要なことは、消費者テストを可能にするためにブラシヘッドを生体適合性材料で作成する必要があります。

材料の選択は、製品の動的特性と振動特性の評価において特に重要です。剛性と密度は、最終的に製造される製品にできるだけ近い必要があります。

「Formlabsのさまざまな材料を使用して最終製品の性能を厳密に再現することで大きな成功を収めました」とVong氏は述べています。

HossVongが歯ブラシのプロトタイプをテストしています。
ブラシヘッドは、その機能をテストできるように、生体適合性のある素材で3Dプリントされています。

経験から、Vongは、このアプリケーションに最も適した3Dプリンティング技術がステレオリソグラフィーであることを知っていましたが、必要な材料の選択を提供するプリンタを見つけるのは簡単ではありませんでした。
「もちろん、市場には非常に安価なサードパーティの樹脂が常にありますが、安全性と品質上の理由から使用することはありません」とVong氏は述べています。

研究を行った後、VongはFormlabsから3Dプリンタを購入することを決定しました。
これは、プロトタイピングや生体適合性を必要とするアプリケーション向けの幅広い材料を提供します。

「私たちは多くのFormlabs標準レジンを使用しており、消費者テストを実行する必要がある場合は、生体適合性があり、細部を造形するFormlabsのDentalSGレジンを使用します」とVong氏は述べています。

 

すべてのエンジニアが3Dプリンタを使用できるようにする

「Form2は、Formlabsからプリンタを購入する前に読んだ肯定的なレビューに応えました。それらは非常に信頼性の高いマシンであることが証明されており、Formlabsは私がテストするための材料の選択を提供してくれました。また、他の多くの工業用プリンタとは異なり、非常に直感的に使用できました。私たちの3Dプリンタは、訓練を受けた数人のエンジニアに限定されなくなりましたが、誰もがプロジェクトに使用できるようになりました。これを強くお勧めします。そのため、Form 3がリリースされたとき、増大するプロトタイピングの需要を満たすために、すぐに2つを事前注文しました。現在、合計6台のFormlabsSLAプリンタがあります」とVong氏は述べています。

Haycoは現在、3Dプリンタワークショップで6台のFormlabsSLAプリンタを使用しています。
使いやすさのおかげで、3Dプリンタはもはや少数の訓練を受けたエンジニアに限定されておらず、誰もがプロジェクトに使用することをお勧めします。

Vong氏によると、Formlabs 3Dプリンタによるコスト削減は、他の造形技術、特にForm 3のLowForce Stereolithography(LFS)技術と比較して約35%です。

「Form3の造形では、各プリントのサポートが少なくなりますが、他のプリントテクノロジーでは、より多くのサポートマテリアルが使用され、場合によっては最大60%増加するため、多くの製品を何度も繰り返すと、コストがすぐに増加します。」ヴォン氏は言った。

Form 3にホワイトレジンで3Dプリントされた電動歯ブラシのシャーシ。

電動歯ブラシのシャーシプロトタイプは、すべての電子機器に適合するために、頑丈で高精度でなければなりません。

 

ラピッドインジェクションモールドツーリングを使用しないプロトタイプのテスト

「数年前に電動歯ブラシのボタンを開発した例をとると、実際のプラスチック成形部品を撮影するための高速注入ツールがなければ、プラスチックスプリングがどのように機能するかを100%確信することはできませんでした」とVong氏は述べています。

Form 3にホワイトレジンで造形された電動歯ブラシのプロトタイプ(下)と、射出成形で作られた最終的なプラスチック製品(上)。

「現在、一部のプロトタイプにはForm 3プリンターとTough2000Resinを使用しています。

3Dプリントは射出成形されたPOMと非常によく似ています。これにより、デモンストレーション用のプロトタイプを作成できるだけでなく、さまざまな設計をテストして機能を比較し、必要に応じて数時間以内に寸法を最適化することもできます」とVong氏は述べています。

 

FormlabsのTough2000 EngineeringResinで造形された電動歯ブラシのシャーシプロトタイプ。

 

Haycoの次のステップ

オーラルケアはHaycoの成長分野であり、タフティング、成形、電子および機械的アセンブリのコアコンピタンスと高度なテスト機能により、Haycoを活用するのに適しています。
Formlabsの3Dプリンティング技術により、Haycoは、ブラシ製造におけるその遺産に基づいて、急速に成長しているアジア太平洋市場向けのデバイスの開発を開始できます。

「私たちは過去20年間と同様に、3Dプリンティング技術への投資を継続します。現在の研究分野は、金型製作部門向けのレーザー焼結金属金型インサートです。すでに実質的に製造不可能な部品を製造しています」とVong氏は述べています。

「Formlabsは素晴らしいパートナーであることがわかりました。利用可能な材料特性の範囲を拡大するための次の開発を楽しみにしています」とVong氏は述べています。

私たちのエンジニアリング材料を試してみたいですか?
Formlabsの品質を直接見て感じ、私たちの資料を調べて、ニーズに合ったものを見つけてください



CONTACT 問い合わせ