Astech: 積層造形によって変革された鋳造工場

米国の鋳造メーカーは、外国企業との競争の強靭性、価格やリードタイムのプレッシャー、サプライチェーンの問題、熟練労働者の不足など、多くの課題に直面しています。 ミシガン州ヴァサールにある製鋼および鉄鋳造工場である Astech, Alloy Steel Technologies, Inc は、競争上の優位性を得るために、積層積層造形(AM) などのイノベーションに投資しつつ、課題に正面から取り組みました。

1987年に設立された Astech は、 2005年に先見の明がある新しい会社の社長である Alan Bkach 氏に任命され、より先進的なソリューションを求めて技術革新の方向を変えました。 Burach 氏はチームと協力してこの事業を、イノベーション、安全性、収益性に重点を置いた真に近代的な鋳造工場へと変革を遂げました。

積層造形社の上層部は、積層造形によってパターン生産を社内に導入することによるビジネス上の利点を認識し、 2018年に中型フィラメント押出 (FFF) 3 D プリンタの 3 台に投資しました。 このプリンタは小型および中型のパターンでその価値をすぐに証明しましたが、同社には寸法で24インチを超えるパターンを処理できる AM ソリューションが社内にありませんでした。

ニーズを満たす大型プリンタを見つけることを任された Astech 社のエンジニアリングマネージャである Bob Helver 氏は、広範囲にオンラインで調査を開始し、いくつかの AM 見本市に参加しました。 彼が検討したどのシステムも、 2018年の秋に American Foundry Corporation の Additive Manufacturing カンファレンスでのプレゼンテーションに参加するまで、あまり適していないように見えました。 プレゼンターは、産業用の大型ペレット押出3 D プリンタ ( 2022年に3 D Systems に買収) のメーカーである Titan Robotics の創設者である Clay Guillory 氏です。

「私は [プリンタ] がどのように高速であるかを信じられず、クレイがプレゼンテーションでビデオがリアルタイムで録画されたと言及するまで、ビデオが高速化されていると確信していました」と Helver 氏は語ります。 ペレットから直接プリントするスピードと経済性は、彼が研究してきた競合するフィラメントベースのシステムよりも明確な優位性を示していました。

ヘルワーは、品質と性能を比較するために、数社の大型3 D プリンタ製造メーカーにサンプルを請求しました。 2 つのサンプルパターンプリントを検証し、コロラド州コロラドスプリングスにある Titan 製造施設を訪れた後、 Astech 社は Titan Robotics Atlas (現在は EXT 1070 Titan Pellet と呼ばれています) 3 D プリンタを購入し、 2020年 8 月に設置されました。 その大容量のプリントチャンバー、産業用加熱型プリントチャンバー、実績のあるペレット押出システムにより、同社のパターン生産プロセスで急速に重要なパーツとなりました。

砂鋳造の従来のパターン作成では、木材、レッドボード、またはアルミニウムから目的の形状を切り取ります。 通常、設計は CNC 装置を使用して切断されますが、一部のパターン作成者はまだ紙図面や手動の切断ツールを使用します。 Astech はかつて従来の方法を使用するパターン専門工場に依存していましたが、一般的にはパターンの納品を4 6週間待っていました。 AM によってパターン製造を社内に導入することにより、その時間をわずか3 10日に切り詰めました。

設置から18か月以内にプラスの ROI が達成され、4 年が経過した現在でも、ASTec の Titan プリンタはパワーアップを図っています。 同社はパターン用に、耐久性に優れた鋳造用途で実績のある材料である炭素繊維充填ABSペレットを頼りにしています。 Heler 氏は、彼の3 D プリントパターンのいくつかが、摩耗の兆候のない何千もの印象を作成したと報告しています。 比較的細かい解像度設定で1 mmノズルを使用することで、使用前に必要な後処理を最小限に抑えつつ、適度な高速プリント速度を維持できます。

現在、astech 社はパターンの約90 % を3 D プリントしています。 「社内の積層造形は、当社の「秘訣」になっています。このおかげで、金型の価格、精度、生産スピード、および超高速のターンアラウンドタイムで既存のジョブを変更する能力に関して、競合他社に対する優位性が得られます」と Helver 氏は述べています。 実際、積層造形のスピードとコスト上の優位性により、astech 社は成長し、収益性を向上させ、高品質な鋳造製品を顧客に提供し続けています。