Hayco は Formlabs の 3D 印刷技術を使用して、革新的な電動歯ブラシを開発しました。

出典: Formlabs

Hayco は、オーストラリア企業である South Australian Brush Company の香港に拠点を置く子会社です。ヘイコは創業以来、ブラシ分野での豊富な経験を活かし、フィリップスやチャーチ＆ドワイトなど業界をリードするオーラルケアブランド向けに高品質の電動歯ブラシを設計・製造してきました。この事業は18年以上にわたり続けられ、現在では毎年2,000万本以上の電動歯ブラシを世界市場に供給しています。

積層造形を早期に導入した企業
製造と設計の革新において長い歴史を持つ Hayco は、3D 印刷技術をいち早く導入し、1990 年代初頭から産業規模の熱溶解積層法 (FDM) と選択的レーザー焼結法 (SLS) の 3D プリンターを使用しています。ヘイコは2000年以来、超音波歯ブラシを含む多くのプラスチック製品の試作品を作るために3Dプリント技術を活用してきた。

Hayco のフロントエンドイノベーション担当シニアマネージャーである Hoss Vong 氏によると、当時は 3D プリントを使用して迅速なプロトタイプを作成する方法が現在とは大きく異なっていたそうです。当時ヘイコが使用していた工業用機械はサイズが大きく、使用するには多くのトレーニングが必要でした。また、購入と維持に非常に費用がかかりました。

素材の需要は多様化しています<br /> 新しい歯ブラシを設計する場合、各コンポーネントには異なる要件があり、それが試作方法と材料の選択に影響します。たとえば、ハウジングは滑らかで頑丈である必要があり、ベースはすべての電子機器を収容できるように剛性と高精度の両方を備えている必要がありました。また、ブラシヘッドは消費者テストを可能にするために生体適合性材料で作られる必要がありました。

製品の動的特性と振動特性を評価する場合、材料の選択は特に重要です。材料の剛性と密度は、最終製造製品にできるだけ近い必要があります。

「Formlabs のさまざまな素材を使用して、最終製品の性能を忠実に再現することができました。」

——ホス・ヴォング

Hayco フロントエンドイノベーション担当シニアマネージャー

Formlabs は、生体適合性を必要とするプロトタイプやアプリケーション向けに、幅広い材料オプションを提供しています。検証が必要な場合、Vong 氏と彼のチームは Formlabs の標準樹脂を選択します。消費者テストが必要な場合、Formlabs の Dental SG Resin は生体適合性があるだけでなく、細かいディテールも印刷できます。

「確かに市場にはもっと安価な樹脂の代替品もありましたが、安全性と品質上の理由から、最終的にはFormlabsとFormlabsの樹脂材料を選択しました」とVongマネージャーは述べています。

3Dプリント技術をあなたの指先に

Hoss Vong 氏は、最初の Formlabs プリンターを購入する前に、多くの肯定的なレビューを見たと語りました。 Hayco の R&D チームは、最初の Form 2 を購入した後、これらのプリンターの信頼性が非常に高いことを実際に証明しました。

Hayco がこれまで使用していた他の産業用プリンターとは異なり、Formlabs プリンターは直感的で使いやすかったです。 Hayco のオフィスでは、3D プリンターはもはや少数の訓練を受けたエンジニア専用のツールではなく、誰もがさまざまなプロジェクトで使用できます。そのため、Form 3 が市場に投入された後、Hayco はプロトタイプ製造の需要の高まりに対応するためにすぐに 2 台を発注しました。

Hayco は現在、Formlabs SLA 3D プリンターを合計 6 台保有しています。

他の印刷技術と比較して、Formlabs 3D プリンターは、特に Form 3 の Low Force Stereolithography (LFS) 技術のおかげで、コストを約 35% 削減できます。

「Form 3 では 1 回の印刷で生成されるサポートが少ないのに対し、他の印刷技術ではサポート材の使用量が多く、場合によっては 60% も多くなることがわかりました。そのため、多くの製品で複数の反復作業を行うと、コストがすぐに増加しました」と Vong 氏は語ります。
△Form 3でホワイトレジン3Dプリントを使用して作られた電動歯ブラシのベース△電動歯ブラシのベースのプロトタイプは、すべての電子機器に対応するために非常に強く、高精度でなければなりません

射出成形金型を作らずにプロトタイプをテストする<br /> プロトタイプのテスト段階では、開発者は成形部品の設計を検証する必要があることがよくあります。

△ Form 3でホワイトレジンを使用して印刷した電動歯ブラシのプロトタイプ（下）と、射出成形技術を使用して製造された最終的なプラスチック製品（上）
現在、Hayco のチームは Form 3 プリンターと Tough 2000 Resin を使用して、射出成形 POM に非常によく似たプロトタイプを製造できます。この資料を使用すると、デモンストレーション用のプロトタイプを作成できるだけでなく、さまざまな設計オプションをテストして機能を比較することもでき、必要に応じて、最適化された反復をわずか数時間で完了できます。

△Formlabs Tough 2000 Resinエンジニアリング樹脂を使用して印刷した電動歯ブラシベースのプロトタイプ。
口腔ケアはヘイコにとって将来的な成長分野であり、同社はクラスターインプラント、成形、電子および機械の組み立てにおける中核能力と、高度なテスト能力により、この分野で現在優位な立場にあります。 Formlabs の 3D プリント技術により、Hayco はブラシ製造における豊富な経験を活かし、急成長するアジア太平洋市場向けの専用機器を開発できるようになります。

ヘイコ
1892 年、オーストラリアの起業家ウィリアム E. ヘイがサウスオーストラリアンブラシカンパニーを設立し、同社はすぐに南オーストラリアでほうきとブラシの有名企業となりました。 1983年、アジアが世界的な製造拠点として台頭していることに気づいたウィリアムの孫ドナルド・ヘイは、香港でヘイコという新しい会社を設立しました。

家族経営の実績あるブラシ製造のノウハウを活用するため、Hayco は中国の深センに射出成形工場を開設しました。それ以来、同社は急速に拡大し、従業員数は6,000人を超え、中国とドミニカ共和国に工場を構えるようになりました。