株式会社コイワイ 小岩井代表取締役

資料２
会社案内
Additive Manufacturing
2013 株式会社コイワイ
経営理念
Additive Manufacturing
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
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事業所
Additive Manufacturing
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
Additive Manufacturing
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
Additive Manufacturing
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
１０
技術発展
秦野工場 試作鋳物
３１
価値の創出
２８
後継者育成
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
横浜工場 金型設計・製造
平均年齢２３歳
３
技術伝承
4
概要
集約後
Additive Manufacturing
工場名
生産品目
本社工場 ３D積層砂型鋳造
試作鋳物各種
人員
理念の実践
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技術発展
アルミニウム・ダクタイル鋳鉄
鋳鉄・鋳鋼・ステンレス
３D砂型工法
金属粉末工法
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
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）
Additive Manufacturing
6
試作・量産生産割合
１％
Additive Manufacturing
０．５％
試作
３５％
量産
試作
６３．５％
量産
金属粉末
非破壊検査
7
量産鋳物の紹介
Additive Manufacturing
試作
３５％
量産
量産
金属粉末
非破壊検査
8
量産鋳物製品紹介 売上比３５％
Additive Manufacturing
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
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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
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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
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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
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試作鋳物紹介
Additive Manufacturing
試作
試作
６３．５％
量産
金属粉末
非破壊検査
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コイワイ試作鋳物特徴
Additive Manufacturing
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
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試作鋳物紹介
売上比６３．５％
Additive Manufacturing
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
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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
ＥＶモーターケース
フロントサス・フレーム
リアサス・フレーム
EVインホイールモーター
シリンダーブロック
インテークマニホルド
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ミッションケース
試作鋳物紹介
Additive Manufacturing
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！！
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車両用過給機 ターボチャージャー
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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
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
主型 上型
主型 下型
従来の木型製作 工作機械加工 ＋ 匠の技
中子 スクロール型
鋳物完成工期 １０日間
中子 寄せ型
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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
３Ｄ 積層造形
主型 下型
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
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３Dプリンター導入？
Additive Manufacturing
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。
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３Dプリンター導入？
Additive Manufacturing
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。
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３Dプリンター導入？
Additive Manufacturing
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。
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３Dプリンター導入？
Additive Manufacturing
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。
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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
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
Additive Manufacturing
外的
要因
内的
要因
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３Dプリンター導入効果
外的要因
Additive Manufacturing
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
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３Dプリンター積層砂型工法(ビデオ紹介）
Additive Manufacturing
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積層装置比較
Additive Manufacturing
装 置 名
EOS－S
EOS-S
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
レジンコーテッド
フラン自硬性タイプ
砂
種
S-Print
S-Print
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レーザー焼結積層工法
（ビデオ紹介）
Additive Manufacturing
30
レーザー焼結積層工法
Additive Manufacturing
１．５Kg～４ｋｇ 積層造形時間 ８H ～ １２H
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インクジェットプリント砂型積層装置(ビデオ紹介）
Additive Manufacturing
32
インクジェットプリンター積層工法
Additive Manufacturing
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）
Additive Manufacturing
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大型装置による積層事例
Additive Manufacturing
工期 １/10
４００
木型工法 ⇒１カ月
積層工法 ⇒３日間
５００
造型時間 １５時間
造型砂重量 ６０ｋｇ
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
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大型装置による積層事例
1,800
Additive Manufacturing
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
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大型装置による積層事例
Additive Manufacturing
1,000
1,800
７００
少量生産品の場合は、各種砂型の同時製造も可能
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３Dプリント新工法紹介
Additive Manufacturing
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
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Arcam A2 仕様
Additive Manufacturing
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
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Electron Beam Melting
Additive Manufacturing
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
Additive Manufacturing
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）
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Arcam A２ 装置内部
Additive Manufacturing
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
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造形完成までの流れ
Additive Manufacturing
（STL、バイナリー）
機能的な金属部品が
完成します
３Ｄ ＣＡＤファイルは、ＳＴＬファイル
ＥＢＭプロセスにより金属パウダ－
に変換します (by Magics)
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
CAD to Metal
(by Magics)
*標準3Dフォーマット
STL, VDA, IGES, STEP,
native
CADand etc.
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EBM （ビデオ紹介）
Additive Manufacturing
EMBサンプル
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EBM 応用分野
Additive Manufacturing
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
自動車産業
・エンジン部品
・インペラ部品
・ランディングギヤー等
・ギヤーボックス
・エンジン部品
複合部品類
・ラティス構造部品
・複合部品
・高強度部品等
・マニフォールド等
金型産業
・プラスチック金型等
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EBM サンプル Ti6AL4
Additive Manufacturing
46
AM
EBM サンプル Ti6AL4
Additive Manufacturing
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コイワイにおける砂型積層装置問題点
Additive Manufacturing
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
Additive Manufacturing
株式会社コイワイ