需要の拡大に合わせてFormlabs Fuse1を適時増設し生産効率を向上

より高度で複雑なリクエストに応えるために

株式会社システムクリエイト

2025年1月17日 11時54分

株式会社システムクリエイト（本社：大阪府東大阪市荒本新町、代表：川上正義）は、自動車業界をはじめとし、複雑で高度なソリューションを提供するエンジニアリングカンパニーであるMechinno社がFormlabs社の粉末焼結方式の3Dプリンタを活用して生産効率を大幅に向上させ、より高度な製品づりを実現した成功事例をご紹介します。

イタリアのボローニャに拠点を置くコンサルティングおよびエンジニアリング会社であるMechinno社 は、自動車業界をはじめとするさまざまな業界向けに、非常に複雑で高性能なソリューションを提供することで定評があります。

ランボルギーニ、フェラーリ、ドゥカティなどのブランド向けの彼らの仕事は、初期段階の試作から最終使用部品の生産まで多岐にわたります。「これらのブランドにはすべて社内に3Dプリント機能を有していますが、特定の部門は常に忙しいため、スタイリングや試作をスピードアップするために、私たちのような外部プロバイダーに依頼することが多いのです」と、Mechinno のテクニカルディレクター、ジャンニデルゴッボは言います。

Mechinno は、詰め込まれたスケジュールをうまくやりくりし、さまざまなパートナーの複雑な注文をこなすために、設計チームと製造チームに最新のテクノロジーと最先端のツールを導入しました。その一つが、高級車・トラック・産業機械などに対してシームレスに統合できる最終用途品質のナイロン部品の製造に役立つ選択的レーザー焼結 (粉末焼結方式:SLS)エコシステムであるFormlabs Fuseシリーズです。Fuseシリーズを選んだ理由と、それを社内で導入したことでビジネスにどのような影響があったかについて、Del Gobbo 氏に話を聞きました。

「市場には3Dプリンタのサプライヤーが数多くありましたが、品質と価格のバランスが最も優れているのは、特にFuse 1+ 30Wだとわかりました。コストも手頃で、部品の品質を評価した上で、Formlabsに投資することに決めました。」

ジャンニ・デル・ゴッボ氏、Mechinno テクニカルディレクター

競合他社よりも「Fuse」を選ぶ

SLS 3Dプリント製部品の滑らかな表面仕上げは、Mechinno が顧客に見せる最終モデルとして活用されています。塗装された Fuse 部品は、周囲の射出成形プラスチックとほとんど区別がつきません

既存の機器と統合する必要があるジョイスティックやコントロールパネルハードウェアなどのコンポーネントには、優れた寸法精度と繰り返し可能な一貫した許容誤差が必要です

デル・ゴッボ氏とMechinnoチームは長年、熱溶解積層法 (FDM) 3Dプリンタを使用してきましたが、多くのクライアントからSLS部品の要望が頻繁に寄せられるようになりました。「自動車分野では、常にSLS技術が求められています。多くのクライアントが当社と協力し始めたのは、当社がその技術を持っているからです」とデル・ゴッボ氏は説明します。

FuseシリーズのSLS 3Dプリント部品は、工業品質の強度と、ナイロン 12、TPU、カーボンファイバ複合ナイロンなどのさまざまな業界標準の熱可塑性プラスチックを提供します。多くの FDM 3Dプリンタは同じ熱可塑性プラスチックを利用できますが、Fuseシリーズのような SLS 3Dプリンタは、目立たない積層痕による表面仕上げ部品を提供し、射出成形プラスチックに似た部品に簡単に作ることができます。「部品の最終表面については、自動車会社はFDMよりもSLSが好ましいようです。私たちは、表面仕上げ、精度、印刷速度に基づいて新しいプリンタを評価しました」とデル・ゴッボ氏は言います。

SLSは、1分間に印刷されるレイヤー数という点では他の FDMやSLA)ソリューションより高速ではありませんが、スループットという点では SLSが勝ることがよくあります。部品を互いに入れ子にしたり、ビルドチャンバー全体に部品を積み重ねたりできるサポートレス造形 (部品の周囲を焼結していない粉末で支える) により、毎日数百または数千の小さな部品をプリントできます。勤務時間中に印刷のリクエストが入るほとんどの企業では、日中に一つの小さな造形を行い、夜間に大きな造形ジョブを実行することになります。

Fuse と HP 5200 の比較

Fuse シリーズは過剰な初期コストと高いリスクを伴う大規模な産業システムに一度に投資するのではなく、需要の増加に合わせてビジネスを拡張できます

HPのMJF 3Dプリンタ、たとえばJet Fusion 5200シリーズのようなモノリシックな工業用パウダーベッドシステムは、大きな造形チャンバーを備え、非常に高いスループットの状況で使用されることが多いのですが、Mechinnoは、使用状況に応じて拡張できる機能を求めていました。Fuseを選択すれば、それほど多額の先行投資をすることなくSLS 3D プリントを開始し、そこから徐々に拡張することができます。

「最終的に決定したのは、Fuse シリーズと HP 5200 のどちらかでしたが、HP5200はコストが3倍で、年間メンテナンス料金も必要でした。需要に合わせて拡張する必要が生じたときは、Fuseをもう一台購入すれば良い」と、デル・ゴッボ氏は言います。

これらの部品は、機械車両のキャビンルーフ用のHVACカバーコンポーネントのプロトタイプです。Mechinnoの常温熱可塑性プラスチック溶接プロセスにより、構築ボリュームよりも大きな部品を作成できます

デル・ゴッボ氏は、二つの部品をプリント品を組み合わせた後、キャビンの屋根に取り付ける前に部品を塗装します

Fuseのビルドチャンバーは従来の多くの産業用SLSおよびMJFシステムよりも小さいのですが、Mechinnoは常温熱可塑性プラスチック溶接機を使用して二つの部品を結合することで、ビルドボリュームよりもはるかに大きな部品を作成しています。最初は部品がどのようになるか不安でしたが、デル・ゴッボ氏は最終結果の品質にうれしい驚きを感じています。

「私の意見では、印刷プロセスを高速化するためにFuseプリンタをもっと導入し、部品を溶接する方がよいと思います。寸法公差は部品が常に一致するように設定されており、お客様は最終結果に満足しています」と、デル・ゴッボ氏は述べています。

柔軟性と材料の切り替え

このコントロールパネルカバーのような部品では、寸法公差と剛性が重要なので、チームはナイロン12パウダーよりも剛性を高めるためにナイロン12 GFパウダーでプリントしました

Fuseシリーズの価格設定とワークフローの簡素化により、Mechinnoは需要の増加に応じて段階的に拡張することができました。２台目のマシンで新しい材料を試すこともでき、作業できるアプリケーションとプロジェクトの種類が増えました。

Mechinnoチームは、ナイロン12 GF パウダーで印刷されたサンプルを評価した後、すぐに新しいパウダーを注文し、2時間でFuse 1+ 30WプリンタとFuse Siftの完全なクリーニングを実行することができました。

「材料を切り替えることができることで、作業中の多くの部品のスピードアップに非常に有効です。両方のマシンを切り替えて、両方をFuse Siftで動作できるようにします。」

ジャンニ・デル・ゴッボ氏、Mechinno テクニカルディレクター

デル・ゴッボ氏とともに、Mechinno社の他の二人の従業員がFuseシリーズプリンタを常時操作しています。全員がファイルを受け取り、自分で小さなデザイン変更を行い、顧客と協力して最終見積りに合意することができます。共有ソフトであるダッシュボードとプリンタ自体の使いやすさによりワークフローが合理化され、毎週処理する2～3件のプロジェクトリクエストを処理できるようになりました。

Fuseシリーズは、Mechinnoがより多くの注文を受け、ビジネスを拡大するのに役立っています。フェラーリやドカティのように、厳しいスケジュールと、精度、表面仕上げ、速度に対する高い基準を持つ企業と仕事をする場合、製造ツールを信頼する必要があります。

「クライアントからは良いフィードバックをいただいています。クライアントはリピートでSLS製パーツをもっと注文してくれます。Fuseプリンタのおかげで、当社のビジネスは拡大しました。」

ジャンニ・デル・ゴッボ氏、Mechinno テクニカルディレクター

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