絶対に推測できないよ！フライドポテトと3Dプリントの関係

アイダホスチールは、さまざまな経済サイクルの影響に耐えるのに適した産業、つまり食品加工業を営む企業として 1918 年に設立されました。本社はアイダホ州にあり、ジャガイモはアイダホ州の特産品の一つであるため、同社が製造するジャガイモ加工機械は地元でよく知られています。

アイダホスチールのCEOアラン・ブランショ氏が、ProX 500 3Dプリンターでジャガイモの型を素早く製造する方法を説明

同社は小さな工場として始まり、第二次世界大戦中はアイダホスチールの機械が軍隊向けに乾燥ポテトフレークを生産した最初の機械でした。同社によれば、ジャガイモ加工機械のうち1台は50年経った今でも稼働しているという。アイダホスチール社によると、同社は1978年に初めて回転式ジャガイモ加工設備を発売しており、このステンレス製設備は大量生産でよく知られているという。

近年、アイダホスチールはマクドナルドやオレアイダなどの有名企業と緊密に協力し、フライドポテトやハッシュブラウン、その他の望ましい形状の製品を加工しています。 2008 年、IdahoSteel は、Nex-Gem マシン (ロータリープロセッサ) を改造し、オンデマンドでジャガイモをカットできるようにしました。長年にわたり、IdahoSteel の顧客はより複雑なカット形状を要求し続けており、同社はダウンタイムをほとんど発生させずに納品要件を満たすことができるよう、金型を迅速に作成して出荷する必要がありました。

このピストンはポテト成形工程で使用され、CNC マシンを使用して製造するのに 250 時間かかります。 3Dプリントにはわずか90時間しかかからない

「これらの部品はすべて異なる CNC 旋盤で加工されるため、各機械にオペレーターが必要です」と、アイダホスチールの CEO、アラン・ブランショット氏は語ります。「製造工程は困難を極め、部品とピストン一式を作るのに250時間もかかりました。部品の中には80個もの部品があり、留め具だけで固定しているものもありました。

これらの労働集約的な作業により、アイダホスチールはジャガイモのスタンピングをより速く製造する方法を模索するようになりました。 Idahosteel は、加工時間を短縮するために、米国サウスカロライナ州ロックヒルに拠点を置く 3D Systems に 3D プリンターの導入を依頼しました。当初、アイダホスチールは、他の技術の不足を補うために 2013 年にデスクトッププリンターを購入しました。

Idaho Steel は、地元の 3D Systems 再販業者である Intermountain3D を通じて ProX 500 SLS (選択的レーザー焼結) マシンを購入しました。これは金属プリンターではなく、3D Systems が熱可塑性プラスチックと呼ぶ DuraForm プラスチック材料で印刷することに注意してください。これにより、テンプレートの作成時間が約 3 分の 1 短縮されます。さらに、オペレーターは機器を管理する必要がないため、他の生産タスクを自由に完了できます。

クイックフライドポテト

アイダホスチールによれば、ジャガイモ関連の型枠一式に必要な部品を作るのに25日かかるという。数字に換算すると1シフトあたり10時間、200～250時間になります。現在では、ProX 500 は 24 時間、週末も稼働できるため、稼働時間に制限はなく、約 90 時間、つまり 5 日間に短縮されています。製造された部品は、すでに CNC フライス盤を使用して研磨されているため、後処理や組み立ては必要ありません。顧客がサンプル形状をテストしたい場合、エンジニアはデジタルモデルを作成するだけで、ProX500 でその場で印刷できます。

ローテーターには 16 セットのテンプレートアセンブリが含まれています。部品を印刷することで、完全なセットを印刷するのに 6 時間しかかかりません。ピストンアセンブリの長さは通常 18 インチ (45.7 センチメートル) です。「ProX 500 はこれらすべてのタスクに最適です」と、マーケティングマネージャーのジョークリステンセン氏は 2015 年 12 月のウェビナーで述べています。

ブランショ氏は、リードタイムに大きな変化があったため、製造と処理のスケジュール設定が実質的に不要になったと述べています。「これは当社にとって大きな利点です」と彼はセミナーで語った。「これらの部品を完全なコンポーネントに変えることができるのは、当社にとってもお客様にとっても大きなことです。組み立てが不要なため、部品はより頑丈になります。従来の CNC マシンを他の作業に使用できるようになり、他の作業を行うことができます。当社は加工設備を減らしたり休止したりしているのではなく、単に能力を高めているだけです。結果は非常に良好です。」

印刷された部品の後処理は不要

一方、アイダホスチールは、従来の機械加工ではなくデジタル印刷が可能なため、1 個あたり 500 ドルの CNC 部品を 50 ドルの ProX500 プリントに置き換えました。また、シェル化に不便な部品の印刷や、食品加工機器の部品をいつでも印刷して顧客に展示できるようにすることも試みています。

高強度素材

3D Systems の製品マーケティング担当副社長トム・シェロン氏は、「熱可塑性材料の Duraform は非常に強度が高く、IdahoSteel の用途に最適です」と述べています。この材料は、ロッキード・マーティンの F-35 で使用されているため、非常に人気が高まっています。「耐久性は非常に高いです。ProX 500 は容量が大きく、大量の部品の印刷に適しています。後処理は必要ありません。SLS 部品は、成形チャンバー内の粉末基板から取り出すだけで済みます。余分な粉末を吹き飛ばし、サンドブラストすれば完了です。硬化や洗浄は必要ありません。」

SLS は、簡素化された組み立てソリューションに最適であるだけでなく、Idaho Steel の最優先事項である環境と衛生に関する考慮事項にも対応しました。ファスナーなどの潜在的な汚染リスクを排除する方法を常に認識していることも、さらなる利点です。 Duraform は非多孔性なので、細菌の増殖の可能性が低減します。さらに、クリステンセン氏は、人的要因はどこにでもあると述べ、ファスナーを取り付ける際に締めすぎで部品を損傷する可能性があると指摘する。

アイダホスチールは1918年から食品加工機器を製造しています。

アイダホスチールは、サイロや廃棄物箱内の在庫をレーザーで検出するコンポーネントを修理しました。他社に生産を依頼したが、付属品の品質に問題があった。 ProX 500 では、Idaho Steel はいくつかの改良を加えました。センサーを取り付けやすくするために上部の開口部を拡大し、角を滑らかにし、紛失を防ぐためにナットにチェーンを追加します。

アイダホスチールは、プラスチックと金属の両方で 3D プリントの利点を最大限に活用する製造業者としての役割を果たしています。この新しいプロセスは、徐々に既存の生産能力を補完する新しいアイデアとツールになってきました。 IdahoSteel を見てみると、同社は 3D プリント技術に投資しており、100 人を超える従業員がそれを運用しています。曲げ加工機、数台のマザックCNCマシン、金属加工工場を完備しています。しかし、3D プリンティングにより、これらすべての ROI 効率が向上し、生産能力の活用も効率化されます。

企業が100年という節目を経て発展していくのは容易なことではありません。過去 2 年間、IdahoSteel は食品加工分野で革新を続けてきました。

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