www.cpt-international.com

Reprint from „CASTING“ (2019), issue-no. 2, page 6 – 8
and 30 – 33. © DVS Media GmbH, Düsseldorf, Gemany

NEW DESIGNJuni
2019

2CASTING
PLANT AND TECHNOLOGY
INTERNATIONAL
GSpIeFciaAlWith

3D Core & Mold Printing

Are you ready?

Visit us at GIFA 2019

25th - 29th June in Dusseldorf

HALL 15 | BOOTH A11

Experience the last generation ofindustrial 3D printing technology

www.exone.com

INTERVIEW

6

6「イノベーションは、顧客とサプライヤーの両イノベーションに関しては、Jens Müller 博士が ASK⽅の成功と成⻑にとって非常に重要です！」

ケミカルズで話し合うのにふさわしい人物です。
GIFA では、同社がいくつかの興味深い新開発品を発表します。

革新的なソリューションでお客様の価値を創造
イノベーションに関しては、ASK ケミカルズのイノベーション部門⻑の Jens Müller 博士が CPT とともに、デュッセルドルフで開催される次の GIFA で簡単な概要を説明します。また、顧客のイノベーションプロセスにおいて、ASK におけるイノベーションの重要性と顧客の役割について発表します。
GIFA 2019 が間近に迫っています。業界で最も重要な展示会で、鋳造業界が発表するものを楽しみにしています。
ASK ケミカルズで期待できる新しいソリューションは何ですか？
GIFA 2019 のハイライトは、確かに 3D 砂造型の最新の技術です。ここでは、有機バインダーと無機バインダーの両方の分野でのいくつかの興味深い開発を紹介します。また、新しい Exactpore 3-D フィルター技術も紹介します。環境にやさしく、従業員にやさしい技術のリーディングサプライヤーとして、この分野の新製品、たとえば、最新の革新技術–低ホルムアルデヒドシステム–より厳密な低ホルムアルデヒ
ドの排気が実現できるバインダー、添加剤、コーティングからなるパッケージを紹介します。低ホルムアルデヒドについては、2020 年の初めにガス排出量の制限対象になる可能性があります。もちろん、それだけではあせん。私たちの出展ブースの訪問者は、技術的および経済的パフォーマンスを向上させるさらなる革新的な製品を楽しみにしています。

あなたにとって革新的なものは何ですか？
高い価値を生み出し、持続可能である新しい提案は、革新的です。知識は、性能、環境適合性、コスト削減などの価値と言い換えることができます。最終的には、顧客とサプライヤがこれによりメリットを享受できます。顧客にとっての価値は、競争力を高めることができることです。その一方、革新的なソリューションの開発者は、得られた価値の一部を、さらなる革新を達成するための知識と開発を作り出すものに投資します。イノベーションは顧客側とサプライヤー側の両方の成功と成⻑にとって重要です。革新的な製品やビジネスモデルは、最初から完璧である必要はありませんが、顧客に熱意を与え、顧客を驚かせ、少なくとも一部の側面では、期待を超えるものを提供する必要があります

あなたが言うように、イノベーションは知識を利益に、そして最終的には価値に変えます。これを具体的に言えますか？
これを説明する最も簡単な方法は、おそらく業界で標準となっているコールドボックスバインダーなどの例を取りましょう。アシュランド（当時 ASK ケミカルズの親会社）がこの技術を発明したとき、ポリウレタン化学の知識は、自動車鋳造工場での高速で再現性のある中子を製造の必要性と融合しました。その後、技術の推進力と市場の牽引力が集まり、お客様と私たち ASK ケミカルズは、今日まで、このイノベーションの恩恵を受けています。

8ASK ケミカルズの革新プロセスはどのようなものですか？
私たちの革新プロセスは 3 つのフェーズで構成されています。最初のステップである創造フェーズでは、新しいアプローチを開発します。これは、たとえば、顧客、販売、技術サービス、R＆D、サプライヤー、その他の社内外のパートナーとの議論における新しいトピックの傾向分析と評価を通じて行われます。これは主に有効性を考え、「正しいことをする」ことです。これは基本的に「解決する必要のある問題の発見」に関するものであるため、これは非常に重要なステップです。 2 番目のステップでは、アイデアとプロジェクトの管理、革新アプローチの中核となる仮説、つまり技術とビジネスモデルを検討します。これは効率性、つまり「決めたことを正しい方法で行う」ことです。この選択プロセスでも存続するプロジェクト（通常、これらはほんの数件です）は、第 3 フェーズである、市場立ち上げに入ります。同時に、イノベーションの本質的な価値をお客様に納得させるために、現時点で成功に不可欠なすべてのリスクを十分に明確にします。

説明されているプロセスにおいて、お客様はどのような役割を果たしていますか？
ASK ケミカルズは、顧客を中心に考えます。すでに上で述べたように、それは顧客の問題を解決する、または熱意を刺激することです。いわゆるリードユーザー方式がよく使われます。これは、革新プロセスにおいて、通常非常に信頼関係が深い、特に革新的な顧客を巻き込む方法です。私たちのお客様は、私たちのアイデアやプロジェクトの洗練に貢献するだけでなく、革新によって生み出したい価値の試金石に欠かせません。具体的には、当社の低ホルムアルデヒド（LFS）技術の開発事例でも見ることができます。顧客は問題に直面しました。
2020 年からの排気ガスフロー内のホルムアルデヒドの制限値の引き締め（古いプラントに適用されます）であり、それが上記のプロセスを使う引き金になります。問題を解決するためのアイデアが作り出され、最初の予備テストが実行され、研究所、テストプラント、および顧客の間の反復プロセスで最適化され、最終的に製品パッケージがまとめられて、乾燥オーブン内のホルムアルデヒド放出が 70%以上明らかに減少しました。 そしてこれはまさに革新に向けた重要な課題、つまり顧客の問題の解決と私が考える事例です。

ASK ケミカルズが革新活動のために特定した価値を推進するものは何ですか？
私たちは、お客様にとって特に重要な 3 つのコア領域に焦点を当てています。「パフォーマンス」領域では、製造工程を簡素化、改善、または加速する製品を開発し、お客様にコストおよび競争上の優位性を提供します。一方、「環境」の分野では、性能を損なうことなく、今後期待される環境規制や環境規制に対応した製品に注力しています。このようにして、お客様は、もうプロセスと投資を将来に適合させることができているのです。鋳造工場が当社の製品で最適な結果を達成できるように、お客様と緊密に連携することは、常に当社の哲学の一部でした。これは、私たちのビジネスモデルの中核要素としてのサービスなしには不可能です。これが、3 番目の領域「サービス」の革新にも非常に明確に焦点を当てている理由です。そうすることで、定量的に判断した可能性にますます重きを置くようになり、顧客をより速く、より効率的にサポートできるようになりました。

ミュラーさん、インタビューありがとうございます！

8CASTING PLANT & TECHNOLOGY 2/ 2019

7C O AT I N G S

Solitec HI 703（水性コーティング）は、ユーザーに色の変化によって現在の乾燥状態を示します

大型鋳物と水性塗型 – それはうまくいきますか？

鉄鋳造工場の König＆Bauer は、アルコールから水性の塗型に切り替えることで、エタノールに関する作業場の制限を改善する環境に優しい解決策を提供するだけでなく、鋳肌加工エリア、爆発エリア、溶剤の防液提でのコストも削減できます。 ASK ケミカルズの環境にやさしい水性塗型であっても、鋳造工場である Koenig＆Bauer は、6 時間未満の乾燥時間が実現できています。

Photos and Graphics: ASK Chemicals

Ulf Knobloch and Christian Koch, Hilden8図 1：主型は移動式ぶっかけ装置で塗型されています。
ドイツのヴュルツブルクにある Koenig & Bauer Foundry GmbH は、2014 年に Koenig &Bauer グループから売却され、現在は Koenig & Bauer AG＆Co. KG の子会社としてヨーロパ中の有名な顧客に鋳物を提供しています。 彼らは、未加工の鋳物を直接使用したり
Koenig & Bauer Industrial AG＆Co. KG（機械加工を担当する子会社）と協力して、圧力機用の組み立て製造や機械およびプラントエンジニアリング用のその他の部品を製造を行ってます。 ヴュルツブルクの工場では、鋳造所は 200 年の会社の歴史を持っています。 ⽚状⿊
鋳鉄（GJL, FC）と球状⿊鉛（GJS, FCD）を含む鋳鉄の製造に特化しており、0.1〜10 トン
最高 12,000 トンの優れた鋳物を、自硬性鋳型で、注湯、ブラスト、鋳肌加工、塗装まで、年製造しています。 2011 年に、鋳型製造工場が取り付けられた鋳造工場は、1200 万ユーロの投資により、建物、設備、環境保護と完全に改装されました。

現代の要求事項
Koenig＆Bauer Foundry は、他の多くの鋳造工場と同様に、手作業による中子および主型造型工程において、⻑年にわたってアルコール塗型を使用していました。アルコールベースの塗型
中子と主型がより速く乾燥する、つまり溶剤が燃えて乾燥するということが特徴です。ただしこれらの利点は、保護具の必要性や有機溶剤の制限値遵守など多くの欠点と相殺されます。
>鋳型仕上げエリアの防火スペース（火災および爆発保護の観点から）
32

>鋳型仕上げと表面乾燥用に定められた作業エリア>爆発エリアでの特別な保管が必要な 2 つの材料の購入（塗型と溶剤）>エタノールまたはイソプロパノールの職業暴露限界の遵守
責任ある現代の会社として、永続的な職業暴露限界への対応と環境への責任を考えると、水性塗型を採用するのは時間の問題でした。このように、Koenig＆Bauer GießereiGmbH のセグメントマネージャーである Ulf Schmidtgen 氏は、水性塗型に切り替える決定的な 2 つの理由を話してくれました。変更するには、プロセス全体と生産性を損なうことなく、コストに影響しない必要があります。つまり、中子と主型の 1 日あたりの生産量は少なくとも同じでなければなりません。
「オーブン乾燥に投資する必要がないことも重要でした」とプロダクションマネージャーのStefan Braun は付け加えます。 「もし投資が必要だったら、オーブン乾燥により、中子と主型の製造コストが増加し、他方ではオーブンの設置によりスペースがなくなります。」
したがって、追加のオーブン設備なしで、水性塗型へ転換できることは、重要な条件でした。
大型鋳物用の水性耐火塗型
必要な製造条件に基づいて、鋳造工場では、ドイツ、ヒルデンの ASK ケミカルズと協業して、Solitec
HI 703 塗型を⻑期間の試行トライアルしました。 Solitec HI 703 は、コールドボックスを使用して造型された中子および主型用のジルコンを含まない刷毛塗りまたはぶっかけ用の塗型です。固形分を多く含む塗型は、ジルコン塗型よりも熱的および物理的膨張挙動に柔軟性があります。⿊鉛と酸化物の含有量の調整により、砂と鋳物を分離しやすくする効果もあります。最先端のバインダー成分が塗型表面に水を保持し、砂の内部への水の移動を防ぎます。ぶっかけに最適な粘度は、最小で約 10 重量％の水の添加で達成できます。塗型の垂れ切れ時間が比較的短く、均一な塗膜形成が可能なことは、際立った特徴です。ダクタイル鋳鉄では、硫⻩吸収剤が造型樹脂から鋳物表面への硫⻩の移動を防ぎ、それにより球状⿊鉛の劣化を防ぎます。場合によっては、ピンホールの欠陥に対処するためにも使用されます。乾燥の進行具合は、色の変化によりユーザーが容易に認識できます。

CASTING PLANT & TECHNOLOGY 2/ 20193231

C O AT I N G S

Figure2: Stefan Braun, Production Manager, Ulf
Schmidtgen, Segment
Manager of Koenig
図 2：（左から）Koenig＆Bauer
GießereiGmbHの製造管理者である
Stefan Braun、部門マネージャーで& Bauer Gießerei GmbH, and Ulf Knobloch, ASK Chemicals GmbH (left to right), measuring the wet layer thickness

ある Ulf Schmidtgen と、ASK Chemicals GmbH の Ulf Knobloch。膜厚を測定している様子

作業工程のカスタマイズ
いくつかのテストで、ディッピングとぶっかけの作業に適した中子と主型の塗型粘度がすぐにわかりました。 生産性を維持しながら短い乾燥時間を達成するという要件の実現には、生産プロセスにいくつかの変更が必要でした。 例えば、ホットスプレーでの試験が行われました。 このプロセスでは、塗型がすぐに使用可能温度まで加熱され、スプレーノズルの上流では 70〜80°C になります。 これにより、水の上面乾燥が速くなり、主型表面への水の浸透が妨げます。 しかし、主型の形状により、試行錯誤の時には、望ましい結果は得られませんでした。 水平やわずかに傾斜した表面または凹凸面には、このノズルで、十分に塗型することができましたが、垂直面の凹凸には、部分的にしか塗型できない、またはまったく塗型できない可能性がありました。
赤外線ヒーターを使用して、主型の最上層を加熱する試みもしましたが、乾燥時間の短縮に成功しませんでした。中子乾燥室の空気を一定速度循環させることによってのみ、乾燥は達成されました。ドラフトを同時に使用する必要まではありません。造型工程では、「造型-中子仕上げ-中子組付け-注

湯」の工程が見直されました。ここでも、塗型後の主型の乾燥は、空気の移動によって促進され、6時間未満の乾燥時間を達成できました。造型工程での柔軟性をさらに高めるために、2018 年半ばから特別な構造のぶっかけ塗型ブースが使用されています。ブースを可動式にしたことで（図 1）、それぞれの造型エリアの現場で直接仕上げることができるようになり、上型と下型がクレーンに吊るされて工場中を移動するということはなくなりました。
前述の利点に加えて、選択した Solitec HI 703 塗型は、鋳肌仕上げのコストも削減しました。同様に、中子と主型の熱応力が高い箇所に下塗り塗型を追加で塗布する必要がなくなりました。焼き着きと焼結作用による鋳肌仕上げの作業が大幅に削減されました。 気泡欠陥も大幅に減少しました。 これまでは、特定の鋳物に対して、特別な通気度の高い塗型を使用する必要がありました。 Solitec HI703 への変更以降、これらことは不要になりました。 最終的に、全工程の改善で達成できた鋳肌面は、これまで使用されていたアルコール塗型よりも大幅に優れています。
大型鋳物と水性耐火塗型 – それはうまくいきます！
2018 年、Koenig & Bauer Foundry は、液体成分としてのアルコールから水性へと、中子と主型の製造部門を完全に切り替えました。 ASK ケミカルズは、新しい Solitec HI 703 水性塗型への切り替えフェーズをサポートし、それに立ち合いました。 Koenig＆Bauer GießereiGmbH の部門責任者であるUlf Schmidtgen（図 2）は満足しています。環境にやさしく、従業員にも優しい製品を使用しており、工程効率をさらに高めています。鋳造関連の手直しを減らし、下塗りなどを省くことができました。もちろん、移動式ぶっかけ塗型ブースは非常に特別な成果でした。爆発エリアの要件による制限がなくなったため、これにより従業員の作業プロセスが簡単になり、製造プロセスがより柔軟になりました。同様に、主型を頻繁に輸送する必要がなくなり、制限区域に関係なく、工場全体でクレーンを使用することが可能になりました。
主型および中子に関連する鋳造欠陥を排除するために、鋳肌仕上げで費やされる時間が大幅に削減されました。 水性塗型に切り替え、同時に爆発エリアを排除することにより、このエリアのメンテナンスコストは約 80％削減されました。 さらに、ぶっかけ装置で恒久的な噴流が必要ないため、エネルギーが節約されます。 変更の結果、エタノールによる空気汚染がなくなったので、エタノールに関する職業暴露限界を確実に遵守することができます。 ここでも、イソプロパノールやエタノールの 1 日の保管規定が無関係になるため、保管エリアは解放されます（図 3）。 この成功体験は、アルコールタイプではない塗型も手込め型へ適用できる可能性があることを示しています。 水性塗型への変更は、複雑な乾燥設備なしで実行でき、従業員と環境への利点に加えて、鋳造工場にコストと効率の利点も提供します。

大型鋳物におけるアルコール塗型から水性塗型 SOLOTECTM HI 703 への置き換え
下塗り不要

鋳物欠陥を減らして、コスト削減
エネルギー消費を減らして、コスト削減
在庫コストを最大で 80%削減

非危険物によるコスト削減

職業暴露限界の遵守

図 3：アルコールから水性塗型への切り替えは、重要な利点を提供します。

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