資料 2 会社案内 2013 株式会社コイワイ
経営理念 1 鋳造技術の伝承発展 2 高品質物造りを通じて社会貢献 3 価値ある企業として継続発展 1
事業所 本社工場 2007 年開設神奈川県小田原市秦野工場 1973 年開設神奈川県秦野市宮城工場 2004 年開設宮城県柴田郡横浜工場 2005 年開設横浜市戸塚区 KOIWAI INDIA 2012 年開設インドバンガロール 2
事業内容 1) 試作 量産鋳物部品の製造販売材質 AL,FC,FCD,HiSi,D2,D5, その他 2) 3D 金属粉末積層品の製造販売 材質チタン コバルトクロム その他 3) CT による非破壊検査受託撮影 3
概要 工場名生産品目人員理念の実践 本社工場 3D 積層砂型 3D 金属粉末積層非破壊検査 秦野工場試作鋳物車両 船舶 電気他量産鋳物車両 船舶 宮城工場量産鋳物アルミニウム船外機 水上バイク用 10 技術発展 31 価値の創出 28 後継者育成平均年齢 23 歳 横浜工場金型設計 製造 3 技術伝承 4
概要集約後 工場名生産品目人員理念の実践 本社工場 3D 積層砂型鋳造試作鋳物各種アルミニウム ダクタイル鋳鉄鋳鉄 鋳鋼 ステンレス 3D 金属粉末積層チタン コバルトクロム 6 4チタン宮城工場量産アルミ鋳物鋳造 * 船外機 水上バイク用マニホルド他 * 車両用過給機 * 医療機器用鋳物 44 技術発展 3D 砂型工法金属粉末工法 28 技術伝承 後継者育成平均年齢 23 歳 5
会社概要 ( ビデオ紹介 ) 6
試作 量産生産割合 1% 0.5% 35% 量産 試作 63.5% 試作量産金属粉末非破壊検査 7
量産鋳物の紹介 35% 量産 試作 量産 金属粉末 非破壊検査 8
量産鋳物製品紹介売上比 35% GDP 重力金型鋳造薄肉 二重構造管など複雑形状品を 3D 試作から短期間で量産立ち上げ 2013 年上期実績 製品アイテム数 35 種 小ロット品 10 台 ~3,000 台 / 月 製品重量 ~ 15kg 製品出荷重量 40Ton/ 月 9
水上バイク 船舶エンジン 車両用過給機他 イテークマニホルド ９０ 材質 ＡＣ４Ｃ 機種 18機種 数量 ３０００台 /月 マフラー エキゾーストマニホルド オイルポンプ エキゾーストマニホルド 10
車両用過給機スーパーチャージャー生産実績 材質 AC4C 数量 2000 SET / 月重量 15kg /SET 11
車両用過給機ターボチャージャー 材質 AC4C 数量 ~1000 台 / 月重量 2,5kg 12
医療機器その他 10% 8 機種材質 AC4C 数量 ~1000 台 / 月重量 6~8kg X 線管球ケース 13
試作鋳物紹介 試作 試作 63.5% 量産 金属粉末 非破壊検査 14
コイワイ試作鋳物特徴 積層砂型工法創業以来 40 年に渡り試作 研究開発用鋳物部品製造に軸足を置き 技術を蓄積 2007 年日本初の 3D プリンターによる 積層砂型鋳物サービスビューロー開設 2013 年アジア太平洋地域 NO1 の生産能力と技術により 年間 100 社以上 600 種類に及ぶ試作鋳物造りの実績を有する 15
試作鋳物紹介売上比 63.5% 砂型積層 3Dプリンター ( 計 5 台保有 ) 本社 FA インクジェットタイプ大型 1 台 1 台 レーザータイプ 2 台宮城 FA インクジェットタイプ大型 1 台 16
自動車 トラック 建設機械 船舶エンジン部品他 EV インバーターケース シリンダーヘッド ターボチャージャー リアサス フレーム EV モーターケース EV インホイールモーター フロントサス フレーム シリンダーブロック インテークマニホルド 17 ミッションケース
試作鋳物紹介 車両用ターボチャージャー 3D プリンター積層工法による高精度 高速鋳物造り 従来の木型製作砂型鋳物造り工法に比較し工期 1/3に短縮 世界 4 大メーカーより受注!! 18
車両用過給機ターボチャージャー 19
車両用過給機ターボチャージャー木型製作事例 ターボ部品コンプレッサーハウジング木型工法鋳造 主型上型 主型下型 製作工程 1 鋳造方案 3D モデリング 2 木型材料加工 3 モデル加工 4 モデル仕上げ 5 枠 定板作製 6 組み立て 7 仕上げ 8 砂型造型 9 鋳造 従来の木型製作工作機械加工 + 匠の技鋳物完成工期 10 日間 中子スクロール型 中子寄せ型 20
車両用過給機ターボチャージャー 3D プリンター事例 ターボ部品コンプレッサーハウジング積層砂型鋳造 製作工程 1 鋳造方案 3D モデリング 2 積層砂型造型 3 鋳造 主型上型 主型下型 3D 積層造形 3D プリンター + 鋳造技術鋳物完成工期 2 日間 工期 1/5 中子スクロール型 中子寄せ型 21
3D プリンター導入? 1 高速 高精度鋳物製品の需要増 市場から 薄肉 高難易度 高精度鋳物製品を高速短納期で供給する事を求められ既存の木型 マスター型製作 砂型反転工法ではその要求に応える事が出来なくなり顧客の要求に応える為 新たな工法開拓を必要としていた 22
3D プリンター導入? 2 木型業者の後継者不足 鋳造業と同様に木型業界においても技術者の高齢化と後継者不足が進み マスター型 木型製作において 高精度 高難易度品を短納期 低価格で求める市場に応えられなり 木型に代わる新たな工法を必要としていた 23
3D プリンター導入? 3 鋳造業界他社との差別化 顧客の海外進出 現地開発 生産の拡大と共に 3D CAD 技術とコンピューターによる解析技術の進歩により 試作鋳物造りの頻度と数量が減少し国内の仕事量は縮小傾向にある コイワイでは事業継続の一つの方法として 他社に無い特徴を持ち 一分野でも断然 TOP という企業価値を創り上げ 他社との差別化を図り 事業継続を図る必要が有った 24
3D プリンター導入? 4 後継者難解消若手人材確保 鋳造業 =3K 職場というイメージが根強く 首都圏においては 新卒採用はもとより中途採用者においても採用がままならず 慢性的な人材不足問題を抱えていた 又 作業環境改善への取り組みや魅力ある職場造りにおいて 対応が遅れており 企業イメージ払拭の為にも従来の鋳物工場とは違う形で 鋳物造りをする必要が有った 25
3D プリンター導入の背景 1 高速 高精度鋳物品の需要増 2 木型業者の後継者不足 外的 要因 3 鋳造業界他社との差別化 4 後継者難解消若手人材確保 内的 要因 26
3D プリンター導入効果 外的要因 1 高速 高精度鋳物製品の需要増 2 木型業者の後継者不足 マスター型不要!!3D データーから直接造形により高精度な砂型をダイレクトに造形 木型に頼らずに高スピードで鋳物造りが可能となった 従来の木型工法に比べ工期は最大 1/10 にも短縮 鋳造現場では匠の技 熟練の技術を数値におきかえて管理が可能となった 内的要因 3 鋳造業界他社との差別化 4 後継者難解消若手人材確保 導入以来 年間 10 回以上に及ぶ各種展示会を通じての PR 効果も有り 現在では積層砂型 = コイワイと言われるほど市場に浸透し 年間 600 種類以上に及ぶ試作鋳物の製造をしている 3D プリンターによる鋳物造りは 作業環境も改善 従来の鋳造工場のイメージを払しょくに成功毎年高卒 大卒他の新卒者を迎える事が出来る様になった 27
3D プリンター積層砂型工法 ( ビデオ紹介 ) 28
積層装置比較 EOS-S S-Print 装置名 EOS-S S-Print 造形領域 720 x 380 x 高さ380 730mm x 380mm x 高さ400 造形時間 高さ380 約 13 時間 高さ400 約 13 時間 積層厚 0.2 mm 0.28 mm 砂粒形 50μ セラビーズ 140μ 珪砂 積層硬化法 CO2レーザー 2 x 50 W インクジェットプリント 砂種レジンコーテッドフラン自硬性タイプ 29
レーザー焼結積層工法 ( ビデオ紹介 ) 30
レーザー焼結積層工法 1.5Kg~4kg 積層造形時間 8H ~ 12H 31
インクジェットプリント砂型積層装置 ( ビデオ紹介 ) 32
インクジェットプリンター積層工法 2kg~6kg 積層造形時間 8H ~ 12H 33
大型インクジェットプリンター積層装置 ( ビデオ紹介 ) 34
大型装置による積層事例 工期 1/10 木型工法 1 カ月積層工法 3 日間 400 造型時間 15 時間造型砂重量 60kg 500 製造事例 1500cc 4 気筒ガソリンエンジンシリーダーヘッド鋳造用砂型 8 種 35
大型装置による積層事例 1,800 1,000 700 中子 180g 650 個造型時間 24H 小型の砂型は大量に生産対応が可能な事から生産ラインへの導入も可能 36
大型装置による積層事例 1,800 1,000 700 少量生産品の場合は 各種砂型の同時製造も可能 37
3D プリント新工法紹介 3D 電子ビーム金属粉末積層工法 2013 年 1 月日本初金属粉末積層造形サービスビューロー開設 適応材質 Ti Ti6AL4 CoCr Arcam A2 38
Arcam A2 仕様 MODEL Arcam A2 最大造形サイズ 200 x 200 x 350 mm 精度 +/- 0.2 mm (3sigma) 積層厚 0.05-0.2 mm EB スキャンスピード Up to 8000 m/s EB Power 50-3500 W ( 連続可変 ) 電源 3 Phase, AC400 V, 32 A, 7 kw 外形寸法 (mm) 1,850 (w) x 900 (D) x 2,200 (H) 重量 1,420 Kg 39
Electron Beam Melting 1.2500 以上に加熱されたフィラメントから放射された電子は アノ - ドを通して光速の半分のスピ - ドに加速されます 2. 加速された電子は フォーカスコイルにより金属パウダーへ焦点を合わせ ディフレクションコイルによりビ - ム走査が行われます 3. 電子が金属パウダ-に照射された時の運動エネルギ-が熱に変換され この熱によって金属パウダ-が溶解されます 1,500 ~3,000 40
Arcam A1: 装置外観 タッチスクリ - ンモニタ - 電子ビームガン コントロ - ルユニット 観察用窓 高電圧電源部 真空チャンバ -( 造形テ - ブル 金属パウダ - タンク パウダーレーキ等 ) 41
Arcam A2 装置内部 遮熱シールド 電子ビームガン パウダーレーキ パウダータンク 造形 BOX 200 200 350 造形テーブル 200 200 42
造形完成までの流れ (STL バイナリー ) 機能的な金属部品が 3D CAD ファイルは STL ファイル に変換します (by Magics) (by Magics) EBM プロセスにより金属パウダ - が溶解され レイヤ - ごとに積層さ れ金属部品が造形されます 完成します CAD to Metal * 標準 3D フォーマット STL, VDA, IGES, STEP, native CADand etc. 43
EBM ( ビデオ紹介 ) EMB サンプル 44
EBM 応用分野 医療産業 人工股関節 人工骨 インプラント等 航空宇宙産業 エンジン部品 インペラ部品 ランディングギヤー等 自動車産業 ギヤーボックス エンジン部品 マニフォールド等 複合部品類 ラティス構造部品 複合部品 高強度部品等 金型産業 プラスチック金型等 45
EBM サンプル Ti6AL4 46
AM EBM サンプル Ti6AL4 47
コイワイにおける砂型積層装置問題点 砂粒径 形状の選択が出来ない再生砂の使用が出来ない積層厚 速度等 積層条件 設定範囲の自由度が無い砂 バインダー共に装置メーカー以外の品が使用が出来ない 装置販売に対し エンジニア不足? サービス体制満足でない 鋳造技術を持ったエンジニアが不足? 技術問題解決に時間が掛かる 装置 材料共に非常に高価!! 48
ありがとうございました 株式会社コイワイ