フォーチュン500企業のキャタピラーが積層造形工場を建設、3Dシステムズの金属3Dプリンターがその威力を実証

アンタークティックベアによると、 25年間の積層造形への取り組みを経て、「百年企業」であるキャタピラーは、今日の二次市場に部品を供給し、将来の部品の大量生産に備えるために、初めて独立した積層造形工場を設立した。強力な機能と優れた利便性により、3D Systemsのオープンソース直接金属印刷（DMP）装置はキャタピラーでますます人気が高まっている。印刷コストを抑えるために、Caterpillar は現在、独自の金属粉末を使用しています。

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3D Systems ダイレクトメタルプリンティング (DMP) ProXTM 300 ウォークスルー

キャタピラーって誰ですか？
キャタピラーは 1 世紀にわたる歴史を持つフォーチュン 500 企業です。ベンジャミン・ホルト（共同創業者）が1886年に最初のコンバインハーベスターを発明し、CLベスト（共同創業者）が1912年に最初のトラック型トラクターを製作して以来、キャタピラーは建設機械、鉱山機械、ディーゼルおよび天然ガスエンジン、産業用ガスタービン、ディーゼル電気ハイブリッドユニットの分野で世界をリードしてきました。

過去1世紀にわたる戦場のキャタピラー装備が征服されたことを振り返ってみると、1930年代には、フーバーダムとゴールデンゲートブリッジの建設に使用されましたアキスタン、パナマ運河の拡大、1980年代にアポロ11ムーンランディングプログラムの電力を提供し、アルゼンチンのアセリタダムとトルコのアタチュアダムの建設に使用され、1990年代以降、中国にある歴史を築くために、セマンゲの歴史があります、革新、テスト、サービスの提供、世界をより良い場所にします。

100年の歴史を持つ店と3Dプリント
2016年1月、米国テネシー州ダイアーズバーグにあるキャタピラーのトランスミッション組立工場の組立工程で不具合が発生し、解決までに数週間を要した。組立ラインが停止すれば、工場は数千ドルの損失を被ることになる。さらに深刻な問題は、顧客が新しいギアボックスを入手するまでにさらに長い時間待たなければならないことだ。工場はすぐにキャタピラー社の3Dプリントチームに助けを求めました。チームは3Dプリントを使用して一時的なプラスチックツールを作成し、それを夜間に工場に届け、組み立てラインの稼働を再開しました。
キャタピラーの3Dプリントチームのジム・ラフード氏は、「3Dプリントは工場に無限の可能性をもたらします。金属製である必要のない小型工具や計測機器については、従来のように金属製である必要はなく、プラスチックを選択できるようになりました」と述べています。
キャタピラーにとって、3D プリントは新しい概念ではありません。同社は過去 25 年間にわたり、3D プリントによるラピッドプロトタイピングを使用して 50,000 個のモデルを作成してきました。しかし、今日では 3D プリントの使用方法は劇的に変化しました。
3D プリントにより部品の製造がより持続可能になり、Caterpillar 社にとって時間とコストの大幅な節約につながります。たとえば、売れ行きの悪い部品は常に頭痛の種でした。「倉庫保管費、輸送費、加工費が莫大にかかる」とラフード氏は言う。今では、3Dプリントにより、以前は1年かかっていた部品をたった一晩で製造できる。

デバイス名	プロXTM 200	プロXTM 300
成形サイズ	140×140×125mm	250×250×330mm
印刷層の厚さ	10μm～100μm調整可能、プリセット30、40、50μm
典型的な精度	全体の大きさの±0.1～0.2% 最小値±50μm
最小限の成形ディテール	X軸 100μm Y軸 100μm Z軸 20μm
最小壁厚	150μm
レーザー出力/タイプ	300w/ファイバーレーザー	500w/ファイバーレーザー
装備重量	1500kg	5000kg
印刷材料	コバルトクロム合金 CoCr ステンレス鋼 17-4PH マルテンサイトダイス鋼アルミニウム合金 AlSi12

* 上記4つの材料は標準化されたパラメータを提供できます。その他の材料については、お客様自身でパラメータを設定できます。
*キャタピラー・アディティブ・マニュファクチャリング工場にはProX 200が2台、ProX 300が1台あります。

キャタピラー社が積層造形工場と専任チームを設立したのはなぜですか?
積層造形（3Dプリント）技術がキャタピラーを何度も危機から救った後、3Dプリント技術への信頼を堅持し、この技術のコストはまもなく大幅に削減され、速度は大幅に向上すると考えられています。キャタピラーは、自社の部品設計効率と製造能力を向上させる道で大きな一歩を踏み出しました。昨年後半、キャタピラーは米国イリノイ州の本社近くに積層造形工場を開設しました。私たちはこの場所を「工場」と呼んでいます。実際、それは一般的な工場の概念よりもはるかに小さく静かです。FDM、SLA、SLS、樹脂ジェット印刷などの設備を備えています。また、米国3D Systemsの直接金属印刷装置が3台あり、ProX 300が1台（下の写真を参照）、ProX 200が2台あります。
「キャタピラーは1990年代初頭から社内のさまざまな部門で3Dプリント機器を使用してきました」とキャタピラーの先端技術担当ディレクター、デブ・コンクリン氏は語る。「独立した AM 施設を設立するというアイデアは、このトレンドを次のステップに進めることです。つまり、AM の専門知識と機器リソースを一元化して、このテクノロジーの恩恵を受けられる社内のすべての部門にサービスを提供することです。そのため、新しい場所は研究所というよりも工場と呼ぶ方が適切です」と彼女は続けました。「ここでは試作品だけでなく、アフターマーケットのメンテナンス部品や（最終的には）生産部品も製造されます。積層造形は部品を製造するための新しいプロセスであるだけでなく、部品を設計するための新しい方法でもあります。」
積層造形はまだキャタピラー社の主力生産技術ではありませんが、それでも同社にはさまざまな形でメリットをもたらしています。上の写真は、3D Systems ProX 300 金属プリンターです。

この燃料フィルターベースは、一般的に掘削機のエンジンに使用されています。写真の部品は、米国企業3D Systemsのダイレクトメタルプリンティング（DMP）装置を使用して製造されており、製造中止部品の迅速な生産における積層造形の利点を十分に実証しています。

3D Systems のダイレクトメタルプリンティング (DMP) 装置は、その強力な機能と優れた利便性により、Caterpillar 社でますます人気が高まっています。印刷コストを抑えるために、Caterpillar は現在、独自の金属粉末を使用しています。 ProX 機器パラメータがオープンソースであり、サポートが少なく、表面の詳細がそのまま残っており、Caterpillar が詳細な機能に対して高い要件を持っているため、これら 2 つのデバイスは Caterpillar にとって理想的な選択肢となりました。

キャタピラーが新たな3Dプリンティングとイノベーションのアクセラレーターパークを設立
2016 年 3 月 31 日、キャタピラーは、将来の発展を支援し、より広範な協力、革新、加速を促進し、キャタピラーのテクノロジーエコシステムを改善することを目的とした 3D プリンティングおよびイノベーションアクセラレータパークの正式オープンを発表しました。「キャタピラーの 3D プリントの未来は、鋳造から部品、そしてそれ以降に至るまで、非常にエキサイティングです」と、キャタピラーの会長兼 CEO であるダグ・オーバーヘルマンは述べています。「このイノベーションアクセラレータは、私たちをさらに高みへと、そしてより速い成長へと押し上げるイノベーションをもたらすでしょう。それがキャタピラーとお客様に何をもたらすのか、今から楽しみです。」

キャタピラーの歴史は、同社が常に創造に取り組んできたことを示しています。創業者のベンジャミン・ホルトとCLベストの二人の創立以来、キャタピラーの人々は輝かしい人生の一章を歩んできました。 3D Systems は、巨人たちとともに創造の最前線に立つことを光栄に思います。

3D Systemsについて
3D Systemsは3D印刷業界のリーダーであり、3Dプリンター、印刷材料、クラウドコンピューティングによるオンデマンドのカスタマイズ部品など、「設計から製造まで」の包括的なソリューションを提供しています。その強力なデジタルプロセスは創造性を真に実現し、オプションの材料にはプラスチック、金属、セラミック、食品などがあり、専門家と消費者から満場一致で賞賛されています。 3DS の主要医療ソリューションには、シミュレーション、トレーニング、インタラクティブでパーソナライズされた手術、患者固有のソリューション、歯科機器のアプリケーションなど、幅広いソリューションが含まれます。 3DS のパーソナライズされた 3 次元設計およびテスト製品は、最先端の取得およびタッチテクノロジを提供します。成熟した統合ソリューションは、従来の方法に代わるものであり、従来の方法を補完します。データ入力と物理オブジェクトの直接印刷により、新製品の設計にかかる時間とコストが削減されます。これらのソリューションは、物理的なオブジェクトの設計、作成、通信、試作、または生産を加速するために使用でき、顧客が「未来を製造する」ことを支援します。