固有的灵活性Swiss-type机随着数控伺服电机驱动取代机械凸轮的应用,刀具配置已大大提高。随着CAD/CAM编程软件的发展,这一趋势继续发展,使得从设计到刀具路径的转换变得更加高效和用户友好。
许多条纹的商店已经看到这些发展并跳上了潮流,以利用它们提供的效益,例如高生产率,近距离容忍能力以及生产复杂几何形状的能力,使用单一处理工件杆或空白。从历史上看,瑞士型机主要应用于“螺丝机”商店。然而,它的能力增加以及CNC的应用导致这一历史上最佳技术的分支成为其他类型的生产环境。
非传统加工的趋势促使我们去参观经济弹簧及冲压,位于康涅狄格州Southington的合同商店。它成立于20世纪70年代中期,今天在康涅狄格州的康涅狄格州设有190人。该商店是22家公司之一,包括伊利诺伊州罗斯蒙特的MW产业,共同供应弹簧,紧固件,冲压和精密金属部件行业。
在一台瑞士类型的机器上使用激光切割头,使Economy Spring能够为其医疗客户提供额外的功能。图片来源:Esprit CAM
除了其春天制造设备外,经济春季目前还采用两台瑞士型机器Marubini Citizen-Cincom。每台机器都配备了L2000模块化激光系统,其中激光切割头位于机器的切割区中。这是一个进程出发,允许公司执行将需要超越其传统利基之外的二次甚至三级生产步骤的业务。
客户驱动的
顾名思义,经济弹簧是一家弹簧制造商。弹簧、线材模板和许多尺寸和形状的冲压件从四方机器和其他线材加工技术的车间车间中出来。在金属弯曲设备的海洋中,这两台瑞士金属切割设备看起来有点孤单,但它们是对公司未来的投资。
该商店为医疗器械行业提供关键的仪器,这些仪器使用该公司生产的部件制造。
经济春季的主要产品一直在制造多种类型的弹簧,冲压和电线形式,使用四方和其他金属制造设备。
像许多服务于医疗行业的商店一样,该公司正在寻找方法,为其服务的客户群提供更多的流程,从而提供更多的产品。制药和医疗设备oem和合同制造商正在寻求整合与他们接触的供应商的数量。
“在一个例子中,”Tim Thompson,高级V.P.和总经理“,一位主要的医疗机构正在积极试图从52,000个供应商那里移动到10,000的目标。”经济春天的商店希望成为这10,000人之一。为此,商店激光瑞士技术的应用背后的思考是使其能够在新的工作之外进行,超出其传统的利基。
边干边学
促使该公司考虑激光切割并最终投资这项技术并将其应用于一台瑞士机器的最初动力来自于该公司的一位客户。工程经理Dan Bartlett说:“我们有一个客户想让我们在手术用的不锈钢管上钻一个0.063英寸的洞。我们试着先用第二台机器在上面穿孔,但结果并不令人满意。”
“我们与附近的供应商签订了有公民激光瑞士机的供应商,看看他们是否可以做这项工作。他们开始为我们做出部分,“项目工程师Nick Coburn说。“我们试图使用传统技术使这些零件能够为此应用程序做好。在看到我们的供应商使用激光体验的功能(与瑞士切割组合)进行了影响之后,它让您转向我们的车轮,以了解其他技术可能带到我们的商店。“
该商店的第一个激光瑞士机是公民L220类型8,于2016年安装。激光切割过程的开发继续为商店开辟新的业务途径。
该店于2016年4月买了首款市民机。它配备了激光附件,公司开始开发其内部流程以使他们以前发出的工作。
然而,激光附件为该公司制造更多的零件提供了机会,包括一个类似的零件,使用不锈钢管库存,其外径为0.020英寸,内径为0.01英寸,他们在其中钻一个0.007英寸的孔。在了解了激光的好处后,该公司在一年后订购了第二台机器。
新机器为Economy Spring带来的更高的加工能力解放了医疗设备的设计师,他们可以使用以前不可能的规格进行设计。Coburn先生说:“随着医疗器械界逐渐了解到,我们可以用激光制造出细孔和其他类型的切口,他们正在寻找有这种能力的公司。”“他们的设计师正在提高他们仪器的性能,与我们的行业制造设计的能力同步。”
使用激光瑞士机器工作
戴尔·阿克利是瑞士应用部门的负责人,他对该公司使用机器安装激光器的过程的开发了如指掌。
“我们从激光器上看到的福利在传统的切割工具中,”他说,“激光切割而没有磨损。传统的切削工具随着时间的推移磨损,并且需要补偿。此外,它们施加切割力并经常将毛刺放在工件上。激光没有这些东西。通过正确的气体,可以管理与激光切割相关的HAZ(热影响区域)。在切割区域周围左侧的任何渣滓使用酸浸和超声波零件清洁剂在清洁过程中脱落。“
跨Citizen机器的生产被设置为一个工作车间。他们不致力于单一的工作,而不是快速转换的激光使小批量的实际。
在车间里,一台Citizen机器用于原型和流程开发工作。科伯恩说,“在医疗行业,一个制造过程获得认证可能需要长达两年的时间。”与此同时,那些已经通过认证的作业可以在第二台机器上运行。”生产一般在1万到3万批量范围内,并按现有订单进行。
经济春天的激光团队,(左右)丹巴拉特,尼克Coburn和Dan Akerley,正在推动车间激光过程技术的发展。
该店将其激光切割能力视为为顾客提供的一项增值服务,这是正确的。该公司为机器争取的工作主要集中在这种能力上,因为这一过程对该行业来说仍然相对较新。然而,该公司也在努力将瑞士机器的金属切割能力与激光相结合。
在其公民上,零件生产的主要变量包括持有零件和抛出零件。除此之外,Economy Spring还在使用Esprit凸轮用于编程机器的软件。刀具路径生成使用本软件的固有瑞士型刀具路径生成相对简单。
为了确保瑞士加工和激光切割兼容,阿克利和其他团队成员参加了北卡罗来纳州的一个编程班,学习如何将激光切割操作集成到Esprit的瑞士加工编程软件中,使系统无缝连接。这需要使用激光的M和G代码,这些代码被认为是CNC的“附加组件”,并确保它们被整合到Esprit软件中。“这对两党来说都是第一次,”他说。
激光能做什么?
激光最初的应用是为了钻出精确、相对较小的孔。掌握了这一点,公司继续利用激光的切割能力来产生槽,螺旋,螺旋形状,寡妇和其他复杂形状的工艺开发。
准确且无毛刺切割小孔是激光机器已使商店能够执行的操作的示例。
基本激光器是一种光纤设计,使用50微米的传输光纤,切口宽度为20微米。插补主轴和次轴的C轴,并有激光设置在其正确的焦距和切割深度,打开几乎任何几何形状的生产。
该商店与客户合作,为需要完成的工作开发最优使用激光的能力。据科伯恩说,“他们会向我们展示一幅包含一个想法的图画,这个想法代表了他们想要的东西。”然后,我们为他们提供客户可能没有考虑到的其他选择。这是一条双向交流的道路。”
公民公司表示,该公司的瑞士激光机器能够切割和焊接在其机器上加工的激光标记部件。丸红还提供激光焊接设备。焊接和打标成为该公司激光工具包的一部分可能只是时间问题。
关于激光的
经济弹簧公司接收到的第一台机器是一台带有400W激光附件的L220 8型。这台瑞士型号的机器在CNC下有八个运动轴。它的激光安装在工具滑块上,在十字滑块位置以直角馈送进工件。8型可以切割0.0625英寸的管厚,切口宽度为0.0015英寸。
对于它的第二台机器,和一些经验下的皮带,该公司选择了L220 12型机器(电缆下CNC 10轴)与一个更强大的激光附件。它的激光器可以产生高达3000w的功率,并符合切割0.125英寸厚的管坯和产生0.0035英寸的切缝宽度。第二个激光器安装在机器的B轴上,用于需要角度的切割。
为了在机床内部的切割环境中生存,激光头组件是完全防水的。在某些应用中,鼓励使用高压冷却剂,并可作为机器上的一种选择。这种冷却剂可以直接进入工件和通过管道从一个自动棒装载机。
Citizen激光附件具有优良的X-Y光束对准功能,使用集成摄像头将激光喷嘴精确定位在切割的起始点。该店丸红公民牌机器上使用的两个激光装置都是由IPG光学器材公司该公司是一家总部位于美国的光纤激光器制造商。单元是模块化的,可以安装在各种新的机器模型,以及在一些现有的机器上改造。
前进
这一切都可能引起问题,是经济春天的技术先锋吗?金属弯曲商店跳进看似先进的技术,如激光切割在瑞士型机床上的风险程度如何?
这些问题的答案引出了另一个问题:不涉足这类技术的风险有多大?在母公司的支持下,该公司正在开发一套技能基础,可以提供不常见的过程能力,并显示出有市场的迹象。随着医疗行业寻求巩固其供应商基础,那些能够以新的方式执行操作和创造性地生产零部件并具有竞争力的公司将有很大的机会晋级。
该工厂为开发其激光加工能力而组建的团队正在享受这项新技术的挑战。对于一个工程师来说,这是一个难得的机会。正如激光开发团队所说,“我们要征服世界。”
这段视频展示了丸红公民cincom的L2000激光系统,用于其公民和宫野机器。
经济弹簧及冲压| 800-225-6975 |mwlifesciences.com
Esprit CAM | 800-627-8479 |espritcam.com
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