La nuova taglierina laser in fibra di Chicago Metal Fabricators non è una macchina a portale. L'asse X è la struttura in acciaio che si estende lungo il centro della camera di taglio. È progettata per fornire maggiore supporto alle teste di taglio ad alta velocità. Consente inoltre l'accesso a l'intera lunghezza del tavolo di taglio laser.
Situata nella parte sud-ovest della città, la Chicago Metal Fabricators esiste da oltre 100 anni. Ma anche in questo giorno ed età, ha mostrato la volontà di abbracciare la tecnologia più recente, più recentemente uno dei più grandi tagliatori laser a fibra in gli Stati Uniti
Se viaggi vicino al produttore, che è condiviso con bungalow in stile Chicago e altre case unifamiliari, potresti essere sorpreso dalle dimensioni della struttura del produttore. Copre 200.000 piedi quadrati, circa la metà delle dimensioni di un isolato. dal suo inizio nel 1908, l'edificio si è ampliato una stanza alla volta. Le stanze con pareti in mattoni lasciano il posto ad altre stanze con pareti in mattoni fino a raggiungere una baia più grande dietro la struttura.
All'inizio del XX secolo, Chicago Metal Fabricators produceva armadi metallici e sistemi idraulici utilizzando presse azionate da pulegge e volani montati vicino al soffitto;infatti, diverse aziende occupano ancora le stesse posizioni che occupavano quasi un secolo fa, il che è un cenno alla storia manifatturiera dell'azienda. fino a 300 lavori aperti contemporaneamente.
"Disponiamo di aree di fabbricazione ampie e pesanti", ha affermato Randy Hauser, presidente di Chicago Metal Fabricators.“Ovviamente, come fabbricante di metalli, vuoi avere lunghe campate, ma noi no.Abbiamo la grande baia sul retro, ma abbiamo molte stanze grandi.Quindi la stanza che abbiamo usato era più cellulare.
“Ad esempio, produciamo acciaio inossidabile in stanze isolate per evitare l'inquinamento da carbonio.Poi facciamo un sacco di lavoro leggero e assemblaggio in alcune altre stanze ", ha continuato." Abbiamo cellularizzato il nostro lavoro in questo modo.Ha approfittato della nostra situazione attuale”.
Poiché i tipi di lavori di produzione si sono evoluti nel corso degli anni, anche la base di clienti si è evoluta. Chicago Metal Fabricators ora fornisce parti metalliche per l'industria aerospaziale, di supporto a terra dell'aviazione, edilizia, ferroviaria e idrica. Alcuni lavori sono molto delicati, come un 12- componente aerospaziale da 6 pollici. L'acciaio A514 richiede un controllo termico sofisticato e un'ispezione con particelle magnetiche di ogni passaggio di saldatura dopo un periodo di attesa di 24 ore. Sono finiti i giorni in cui si realizzavano semplici sistemi di tubazioni nello stabilimento del lato sud-ovest.
Sebbene queste grandi e complesse fabbricazioni e saldature costituiscano gran parte dell'attività dell'azienda, Hauser afferma che si occupa ancora di una buona parte della lavorazione della lamiera. Stima che rappresenti ancora circa un terzo dell'attività complessiva.
Ecco perché le nuove capacità di taglio laser sono così importanti per l'azienda mentre cerca opportunità future.
Chicago Metal Fabricators è entrata nel taglio laser nel 2003. Ha acquistato una taglierina laser CO2 da 6 kW con un piano di taglio di 10 x 20 piedi.
"Quello che ci piace è che può gestire tavole più grandi e pesanti, ma abbiamo anche una discreta quantità di tavole in metallo", ha detto Hauser.
Nick DeSoto, ingegnere di progetto presso Chicago Metal Fabricators, ispeziona la nuova taglierina laser in fibra mentre termina il lavoro.
I produttori sono sempre stati interessati alla manutenzione, quindi i laser CO2 sono ancora in grado di fornire pezzi tagliati di alta qualità. Ma assicurarsi che il laser tagli correttamente per soddisfare le specifiche di qualità richiede un po' di conoscenza. essere offline per lunghi periodi di tempo.
Hauser ha affermato di aver osservato per anni la tecnologia di taglio laser in fibra, ma di voler perseguire la tecnologia solo dopo che è stata dimostrata. Allo stesso tempo, ha ricevuto feedback positivi da fonti attendibili e ha visto come si sono evoluti i design delle teste di taglio consentono ai laser in fibra di tagliare metalli più spessi rispetto a quelli che le generazioni precedenti di tecnologia potevano gestire.
Inoltre, voleva trovare un produttore disposto a costruire un tavolo da taglio personalizzato da 10 x 30 piedi. Il più grande tavolo da taglio standard è di circa 6 x 26 piedi, ma Chicago Metal Fabricators ha due presse piegatrici lunghe 30 piedi, il più grande di cui fornisce 1.500 tonnellate di forza di flessione.
“Perché acquistare un 26 piedi.laser, perché sai che il prossimo ordine che riceveremo sarà un 27 piedi.parte ", ha detto Hauser, ammettendo che l'azienda ha effettivamente circa 27 piedi. Parti in officina quel giorno.
Man mano che la ricerca di laser in fibra diventava più seria, un venditore di macchine utensili suggerì ad Hauser di dare un'occhiata a CYLASER. Dopo aver appreso della lunga associazione dell'azienda con la tecnologia laser in fibra e dell'esperienza nella costruzione di macchine da taglio su larga scala, Hauser sapeva di aver nuovo fornitore di tecnologia.
Prima di entrare nel campo del taglio dei metalli, CYLASER era un produttore di saldatrici personalizzate. È vicino allo stabilimento di produzione italiano di IPG Photonics, un importante fornitore di alimentatori laser in fibra per i costruttori di macchine utensili del mondo. Questa vicinanza ha spinto le due società sviluppare un forte rapporto tecnico nel corso degli anni, secondo i funzionari dell'azienda.
All'inizio degli anni 2000, IPG ha iniziato a offrire laser in fibra ad alta potenza per il mercato della saldatura. Ha fornito a CYLASER un generatore da provare, che ha affascinato gli sviluppatori di prodotti dell'azienda. Poco dopo, CYLASER ha acquistato il proprio alimentatore per laser in fibra e ha iniziato a utilizzarlo per applicazioni di taglio dei metalli.
Nel 2005, CYLASER ha installato la prima macchina per il taglio laser in un'officina di produzione a Schio, in Italia. Da lì, l'azienda ha sviluppato una gamma completa di macchine per il taglio 2D, macchine combinate per il taglio 2D e per il taglio dei tubi, nonché macchine per il taglio dei tubi indipendenti macchine.
Il produttore produce taglierine laser in fibra molto grandi in Europa e il modo in cui si adatta al movimento dell'asse X della testa di taglio ha suscitato l'interesse di Hauser. Questa taglierina laser in fibra non ha il tradizionale sistema a portale per spostare la testa di taglio attraverso un grande tavolo da taglio ;invece, utilizza un approccio di "struttura aeronautica".
Poiché il laser a fibra non ha bisogno di seguire il tradizionale percorso dello specchio di alimentazione del ponte a portale, CYLASER è libero di pensare a un altro modo per spostare la testa di taglio laser. Il suo design strutturale aeronautico imita un'ala di aereo, con la struttura di supporto principale che si estende al centro dell'ala. Nel design del taglio laser, l'asse X è costituito da una struttura in acciaio sopraelevata che è sottoposta a sollecitazioni e lavorata con precisione. Corre lungo il centro della camera di taglio. La struttura in acciaio è inoltre dotata di un pignone e cremagliera e sistema ferroviario di precisione.Sotto l'asse X, l'asse Y è collegato da quattro set di cuscinetti di precisione.Questa configurazione è progettata per limitare qualsiasi flessione dell'asse Y.L'asse Z e la testa di taglio sono montati sull'asse Y.
Le parti lunghe utilizzate per alloggiare i cavi negli edifici commerciali vengono tagliate su nuove taglierine laser in fibra e piegate sulle grandi piegatrici dell'azienda.
Il grande design del gantry sul tavolo largo 10 piedi comporta una notevole inerzia, ha affermato Hauser.
“Semplicemente non mi piacciono molto i portali in lamiera di grandi dimensioni quando si tagliano e si elaborano piccole caratteristiche ad alta velocità”, ha affermato.
I design strutturali degli aeromobili consentono ai produttori di accedere a entrambi i lati e all'intera lunghezza della camera di taglio laser. Questo design flessibile consente inoltre ai produttori di posizionare i controlli della macchina quasi ovunque intorno alla macchina.
Chicago Metal Fabricators ha acquistato una taglierina laser in fibra da 8 kW nel dicembre 2018. È dotata di un doppio cambio pallet in modo che l'operatore possa scaricare le parti dallo scheletro precedente e caricare il pezzo grezzo successivo mentre la macchina esegue un altro lavoro. È possibile accedere al laser anche dal lato se l'operatore desidera un accesso rapido, ad esempio gettando i resti su un tavolo da taglio per un lavoro rapido.
Il laser in fibra è stato installato e funzionante da febbraio con l'aiuto di Nick DeSoto, un ingegnere progettista di fabbricazione di metalli con sede a Chicago, che è stato anche la chiave per portare i vecchi laser cutter CO2 dell'azienda e mantenerli in funzione per anni. Hauser ha affermato che il laser ha funzionato come previsto.
"Quello che abbiamo scoperto sulle vecchie macchine laser è che quando superi i tre quarti di pollice, il laser può tagliarlo, ma è più un problema con la qualità del bordo della lastra", ha detto. a quella gamma, le nostre taglierine al plasma HD vanno bene per la maggior parte delle applicazioni.
"Abbiamo investito in una varietà di tipi di materiale da 16-gauge a 0,75 pollici in questo nuovo laser", ha detto Hauser.
Le teste di taglio CYLASER sono progettate per fornire tagli di alta qualità su diversi tipi di metalli in diversi spessori. La funzione Vortex regola la potenza del raggio in combinazione con il flusso e la pressione del gas di assistenza, con conseguente riduzione delle striature e un aspetto più uniforme sui bordi tagliati al laser, in particolare su acciai inossidabili 0,3125″ o superiori.Vega è il nome della funzione di modifica della modalità del raggio della testa di taglio, che regola la dimensione del raggio per condizioni di taglio ottimali in diverse situazioni.
Chicago Metal Fabricators, che lavora grandi volumi di alluminio e acciaio inossidabile, ha spostato la maggior parte del proprio lavoro su nuove taglierine laser. Hauser afferma che la macchina dimostra davvero il suo valore nel taglio di fogli di alluminio spessi, in genere fino a 0,375 pollici. I risultati sono stati " davvero buono”, ha detto.
Negli ultimi mesi, i produttori hanno utilizzato nuovi laser in fibra sei giorni alla settimana in due turni. Hauser stima che funzioni due volte più velocemente dei suoi vecchi laser cutter CO2.
Le parti lunghe utilizzate per alloggiare i cavi negli edifici commerciali vengono tagliate su nuove taglierine laser in fibra e piegate sulle grandi piegatrici dell'azienda.
“Sono soddisfatto della tecnologia”, ha affermato Hauser. “Dobbiamo sostituire la lente solo una volta all'anno e la manutenzione rappresenta probabilmente il 30 percento delle nostre emissioni di CO2.Il tempo di attività [con il nuovo laser] non potrebbe essere migliore."
Con le prestazioni e le dimensioni della sua nuova taglierina laser in fibra, Chicago Metal Fabricators dispone ora di nuove capacità che ritiene possano aiutarla a diversificare ulteriormente la sua base di clienti. Dire che si tratta di un grosso problema non è un'esagerazione.
Dan Davis è redattore capo di The FABRICATOR, la più grande rivista del settore per la fabbricazione e la formatura dei metalli, e delle sue pubblicazioni sorelle, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal e The Welder. Ha lavorato a queste pubblicazioni dall'aprile 2002.
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Orario di pubblicazione: 21 febbraio 2022