ハイブリッド金型で効率を最大に

南ドイツにある都市Pforzheimを囲む地域は、Vero Softwareと特殊金型の拠点になりつつあります。それは、コネクターとスイッチで代表される高精度超小型電子部品のためのハイブリッド材料を使った特殊金型です。その中でもKummer GmbHは際立っており、彼ら自身が開発したK’Tecsystemは、自動車、医療、通信市場における革新的な存在となっています。

取締役WolfgangとJens Hofmannは、遠く1998年までさかのぼって考えると、それ以降樹脂とプレス業界ではますます競争が激しくなり、研究開発と先端技術への投資が大きく増えていくであろうと予測していました。2年以内の社内試験を経て、Kummerは1つの機械に金属プレスと樹脂射出成形の両方の機能を融合した、独自のシーケンシャル積層射出成型工程の開発に成功しました。

"VISIは操作性が大変優れているので、2週間以内にシステムの立ち上げと本稼働を実現できました。その結果、たった3ヶ月後には以前使用していたシステムに比べ、より効率的な状況を構築できたのです。"

Thomas Härdt

1つの機械に3つの金型
従来のオープンリール式の手法では、金属プレスと射出成型機は制御されたループを使って長いアセンブリラインの1部として結合されています。この工程を使うと、材料はいくつかの工程に分けて処理され、製造ライン全体の生産速度は射出サイクルに依存してきます。結果的に、金属プレス機は低速度で稼働させる必要があり、無駄の多い工程となります。しかし、Kummer (K’Tecsystem)により開発された積層射出成型工程は、1つの複合機だけでプレス、曲げ、絞りを施した製品に対して樹脂を使ったオーバーモールド成型を行います。この革新的なプレス手法を使うことで、信頼性が高くかつ費用対効果の高い高付加価値部品を製造することが可能となります。この場合、プレス力は25から125トン、プレス速度は最大1分間に1,000ストロークとなります。樹脂射出成型機は全ての種類の熱可塑性プラスチックをサポートし、型締め力は最大200トン、射出重量は1から100gとなります。

開発パートナー
Kummerは顧客と直接接触し、技術的な問題に対する経済的なソリューションを見出すために、金属プレス分野でのあらゆる知識を提案します。注文が来ると、設計技術者は即座に顧客との作業を開始し、積層射出成型工程を最大限活用し、部品製造における費用対効果を究極まで追求するために、いかにして設計の変更または最適化を行うかについて現実的な助言をします。

設計と製造全体のサイクルを通じて、KummerではVero SoftwareのCAD/CAMソリューションVISIを使用しています。VISI Progressは、板金部品の展開とストリップレイアウトを含む部品と順送金型の設計に使用しています。また、VISI Mouldは樹脂射出成型金型の設計で使用しており、この2つのモジュールを使用することで途切れのない製造工程を実現しています。

開発製造責任者Thomas Härdtは言います。「我々にとって、単独3次元システムを使って3つの全ての筋書きに対応することは重要なことでした。Kummerでは既に社内設計システムとして御三家（CATIA、Pro-E、UG）の1つを使用していましたが、このシステムは金型設計を行うには効率的でないことがわかっていました。これらのシステムは完全なパラメトリック対応であり、大変複雑でした。最善の作業工程を見通すには頭脳の80%をも必要とし、本来注力すべきプロジェクト用には頭脳のたった20%しか残っていませんでした。VISIを使うことで、この状況は逆転しました。VISIは操作性が大変優れているので、2週間以内にシステムの立ち上げと本稼働を実現できました。その結果、たった3ヶ月後には以前使用していたシステムに比べ、より効率的な状況を構築できたのです。」

一旦金型設計が完了すれば、CAM担当部署においてVeroのコンパスを使って2軸と2.5軸用加工データを作成します。コンパスのフィーチャー認識は、穴形状、ポケット形状、Tスロット形状のような3次元モデル中の標準形状の解析能力に優れ、加工準備時間を劇的に短縮して人為的な間違いを解消することができます。標準部品タイプ（ねじ、ピラー、ドエルなど）に基づき、コンパスはフィーチャー特性を自動的に抽出し、割り当てます。例えば、穴形状を自動認識し、直径の大きさに拘わらず対応する固定サイクルを使って穴あけ加工データを作成します。Thomas Härdtは説明します。「以前使用していた2次元システムでは、フィーチャー認識率は80%から90%程度でした。コンパスを使うことで既にその認識率を超えており、さらなる最適化の余地も残っています。全体的には、基本CADシステムとしてVISI Modellingが16ライセンス、そしてVISI Mould、VISI Progress、VISI Machining、コンパスが複数ライセンス稼働しています。」

最後に、Kummerの運用管理者Jens Hofmannは、外部の会社3社と銀行と一緒にどのようにして、Pforzheim大学での金属プレス技術奨学金を見出したかを説明します。「この背景には2つの理由があります。最初の理由は地元の高校との関係です。中規模のビジネスを確立するのは簡単ではありません。2番目の理由は地の利です。ここで我々独自の金属プレス技術が生まれました。」

ユーザグループ
Veroマーケティング担当Marc Freebreyは、Pforzheim地域は同じタイプの超小型部品を生産する多くの順送金型企業が集中する独特の地域であると説明しています。「多くの企業が共同で、生産性を最大にするための標準CADと製品定義のための活動をしています。歴史的には、これらの会社はCADDA（2次元システム）、ME10、NX、Pro-Eの複数のシステムを使用してきました。しかし、樹脂金型と順送金型業界では、専用CAD/CAMシステムを使用するという傾向が強まってきました。そこで選ばれたシステムがVISI。ユーザ会が設立され、そこでは開発元に要求するための特殊な要望や優先順位を投票で決めることができます。この顧客と開発元の親密な関係により、開発元は市場の要望に即した製品開発に集中し、顧客は将来の開発項目を策定する機会を得ることができるのです。」

ユーザ情報:

会社名: Kummer GmbH & Co. KG

• 単独ソフトウェアで製品設計、3次元金型設計、加工に対応。
• 2軸および2.5軸加工でフィーチャー認識率90%以上。
• ユーザ会が製品開発の方向性と要望の優先付けを主導。

「VISIは操作性が大変優れているので、2週間以内にシステムの立ち上げと本稼働を実現できました。その結果、たった3ヶ月後には以前使用していたシステムに比べ、より効率的な状況を構築できたのです。」

Thomas Härdt