世界的なアディティブ・マニュファクチャリングのリーダーがNXを使用してトレーサビリティを向上し、作業時間を短縮してエラーを削減

ベストソリューションの発見

MBFZ toolcraft GmbH (以下toolcraft) は、金属レーザー溶融、ロボティクス、射出成形および金型製作、旋削・ミル加工、放電加工、エンジニアリング、測定、テストなどのさまざまな製造サービスを提供しています。なかでも、金属レーザー溶融が大きな割合を占めています。

1989年に設立されたtoolcraftは、中古の3軸マシン1台をガレージに置き、個人経営でスタートしました。その後、350名の従業員と、コンピューター数値制御 (CNC) マシン70台以上を抱えるまでに成長しました。toolcraftは、航空宇宙、医療技術、半導体、自動車などの産業向けに事業を展開しています。

2011年、toolcraftは初めてアディティブ・マニュファクチャリング装置を購入しました。3Dプリンティング分野に先発参入したtoolcraftは、現在、10台の粉末床アディティブ・マニュファクチャリング装置を所有しており、先進的な粉体ノズルテクノロジを有しています。3Dプリンティングに加え、設計から部品の非破壊検査に至る包括的なプロセスチェーンを提供しています。 現在では、7～9ステップで完了する3Dプリンティングのサービスを1拠点で顧客に提供しています。

2011年当時、アディティブ・マニュファクチャリングには試作品作成が不可欠であり、何度もテストを実行しなければ印刷を成功をさせることができませんでした。toolcraftでもプロセス完了までに4つのソフトウェアソリューションを使用していました。

プロセスの簡素化を求めて、toolcraftが注目したのがシーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアです。1つのソフトウェアソリューションで、プロセスチェーンのすべてのタスクを実行することができます。これは、トレーサビリティを重視する航空宇宙、医療技術、半導体分野の顧客にとって特に価値があります。

アディティブ・マニュファクチャリング部品を準備する場合、複数バージョンの部品を作成しないとプロセスが完了しません。最初に、3Dデータを顧客から受け取り、次にtoolcraftがそれを修正するプロセスを開始します。FEM計算とトポロジ最適化を実行して、軽量化とコスト削減の観点からコンポーネントを最適化します。さらに、設計者が支持構造を生成し、サーフェス上で大型化を実行し、角度を変更して、マシンでコンポーネントを最適に構築できるようにします。次に、3Dプリンタに直接接続する修正した部品を用意します。部品の印刷後、支持構造を取り外し、コンポーネントを機械加工によって仕上げます。その後、完成した部品は光学式および接触式で測定されます。Nadcapに準拠した非破壊表面検査も可能です。

toolcraftの金属レーザー溶融エンジニアリング兼シミュレーション担当者、Ralf Domider氏はこう述べています。「シーメンスのNXを使用すると、プロセスチェーンで使用するファイルが1つで済むのでシンプルになります。作業時間を短縮でき、エラー率も低下します。これが、NXの主な長所です。シーメンスのNXを使用すると、Trumpf、EOS、Concept Laserなど、これらすべてのシステムとすべてのマシンを提供できます。」

シーメンスのNX™ソフトウェアソリューションは、1つのソフトウェアツールに完全なデジタル・スレッドがあるため、toolcraftが求めるトレーサビリティを提供します。NXを使用すると、コンピューター支援設計 (CAD) モデルに変更があった場合に、他の部門とのコミュニケーションが容易になります。NXの導入以来、toolcraftでは品質と精度の大幅な向上を実現しています。さらに、設計、アディティブ・マニュファクチャリング、機械加工が1つのソフトウェアソリューションで行えるため、モデルの変更を簡単に伝えることができます。

「シーメンスのNXの活用は端緒をついたばかりです。今後、多くの問題がシーメンスによって完全に解決されることを大いに期待しています。」と、toolcraftの取締役、Christoph Hauck氏は述べています。toolcraftは、粉末床アディティブ・マニュファクチャリングから完全な5軸アディティブ・マニュファクチャリングへと事業を発展させるという構想を描いています。将来これらの機能が製造プロセスに追加された時に、シーメンスを再び活用することを見据えています。