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刃先交換式工具

GuhringUKCaseStudy社

2021.05.19 更新

Artec Leo

会社概要

1973年に設立されたGuhring UK社は、バーミンガムに本社を置くGuhring Group社の子会社で、精密切削工具を製造しています。設立当初は切削工具やフライス工具の株主としてスタートしました。今日では、BMW 、ジャガー、LandRover 、エアバス、BAE Systemsなど、各国の大企業へ特注の切削工具やフライス工具を製造しています。超硬合金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 社の製品は世界的に有名です。Guhring社のPCD切削工具は、顧客の要望に合わせてオーダーメイドで製造され、超高硬度の工業用ダイヤモンド切削チップを特注の硬化工具鋼ボディにろう付けして製造されています。

課題

Guhring社が製造する特注の特殊工具は、まずお客様の設計図と承認を得る必要があります。工具の大きさや複雑さにもよりますが、特殊工具の設計、テスト、製造には約8週間かかることもあります。特殊工具のロット数が少ないほど、コスト
やリードタイム釣り合わないものとなってしまいます。
 
「顧客からの要望が少量生産である場合、非効率的になってしまいます。」とGuhring社のPCD生産の管理者であるAlan Pearce氏は言います。Guhring社はこの問題を解決する為、新たな技術を開拓する事にしました。
設計から生産までのリードタイムを短縮し、ロット数が少ない顧客に対しての解決策として、AM(Additive Manufacturing)を検討することになりました。

ソリューション

Guhring社は、自社の製品やサービスをより多くの企業、特に小ロット生産を求める中小の企業が利用出来るようにする為に、3Dプリントに注目しました。
「我々の最大の目的は試作品のコストと繰り返し作業の時間を短縮する事でした。」とPearce氏は言います。彼らは、 Markforged社の代理店であるMark3D UKと協力し、これらの問題を解決する事の出来る最適な3Dプリンタを探し、試作やプラントのメンテナンスに活用する用途でMetal XとMarkforgedコンポジット3Dプリンタを導入する事に決めました。同社はその後、カーボンファイバー対応の3Dプリンタで少量の特殊工具の試作品を製造し始めました。その後すぐにMetal Xに切り替え、機能的な工具を製造しました。
「このMarkforgedのシステムを導入する事により、リードタイムが3分の1以下になり、コストも大きく削減する事が出来ました。」とPearce氏は述べています。
 
Guhring社がMetal Xで最初に製作した工具は、H13 Tool Steelを使用したフライス工具でした。初めに Onyx(ナイロン+短繊維カーボン)を使用して、1日以内に試作品を造形し、製造上の問題がないかどうかをすぐに確認を実施し、最終的に5日以内には、Metal Xで完全なフライス工具が完成します。Markforged社製3Dプリンタを使用すると、すべての工程がスピードアップします。
Guhring社はMetal Xで造形をした工具の性能を確認する為、最初にリーマとしてのテストを行った所、非常に優れた性能を発揮することが分かりました。
その後、工具の先端形状の構造を再設計し、Metal Xでフライス工具を造形しました。造形されたフライス工具の機能性をテストした所、これも計画通り、問題なく機能する事を確認しました。3Dプリントされた工具は、従来の工具よりも60% 程軽量化されており、工具交換のサイクルがより速くなり、リードタイムの短縮を実現しました。このMetal Xの導入によりGuhring社は、低コストで品質の高い工具を生産する事が可能となりました。

今後の展望

Guhring社は現在、小ロット注文が多い中小企業へのサービスを 提供が出来るようになり、Guhring社の製品やサービスをより身近なものにしています。
最近では、3Dプリントされたクーラントバルブを造形しました。
Markforged社製3Dプリンタを導入することで節約した費用や時間は、生産部品の製造に投資されるとPearce氏は述べています。エンジニアは5軸加工などの従来の技術を他の用途にも使用する事が出来るようになり、さらに収益を増やしています。

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