Chicago Metal Fabricators nya fiberlaserskärare är inte en portalmaskin. X-axeln är stålstrukturen som sträcker sig längs mitten av skärkammaren. Den är utformad för att ge mer stöd för höghastighetsskärhuvuden. Den ger också tillgång till laserskärbordets hela längd.
Chicago Metal Fabricators, som ligger på den sydvästra sidan av staden, har funnits i över 100 år. Men även i vår tid har de visat en vilja att ta till sig den senaste tekniken – senast en av de största fiberlaserskärarna i USA
Om du reser nära tillverkaren, som delas med bungalower i Chicago-stil och andra enfamiljshus, kan du bli förvånad över storleken på tillverkarens anläggning. Den täcker 200 000 kvadratmeter, ungefär hälften så stor som ett stadskvarter. byggnaden grundades 1908 och har byggts ut ett rum i taget. Rum med tegelväggar ger vika för andra rum med tegelväggar tills du når en större vik bakom anläggningen.
I början av 1900-talet tillverkade Chicago Metal Fabricators metallskåp och VVS-system med hjälp av pressar som drivs av spolremskivor och svänghjul monterade nära taket;i själva verket har flera företag fortfarande samma positioner som de gjorde för nästan ett sekel sedan, vilket är en vink till företagets tillverkningshistoria. Idag fokuserar man på tunga komponenter och stora sammansättningar från 16 gauge till 3-tums kort. En verkstad kan ha upp till 300 lediga jobb åt gången.
"Vi har stora, tunga tillverkningsområden", säger Randy Hauser, VD för Chicago Metal Fabricators.”Självklart vill man som metalltillverkare ha långa vikar, men det har vi inte.Vi har den stora bukten på baksidan, men vi har massor av stora rum.Så rummet vi använde var mer cellulärt.
”Vi tillverkar till exempel rostfritt stål i isolerade rum för att hålla oss borta från kolföroreningar.Sedan gör vi mycket lättarbete och montering i några andra rum”, fortsatte han.” Vi celluliserade vårt arbete på detta sätt.Det utnyttjade vår nuvarande situation.”
I takt med att typerna av tillverkningsjobb har utvecklats under åren, har kundbasen också utvecklats. Chicago Metal Fabricators tillhandahåller nu metalldelar till flyg-, flyg-, markstöds-, bygg-, järnvägs- och vattenindustrin. Vissa jobb är mycket känsliga, som en 12- ton 6-tums rymdkomponent.A514-stål kräver sofistikerad termisk kontroll och magnetisk partikelinspektion av varje svetspass efter en 24-timmars hållperiod. Dagarna för att tillverka enkla rörsystem vid fabriken på sydvästra sidan är förbi.
Även om dessa stora, komplexa tillverkningar och svetsar utgör en stor del av företagets verksamhet, säger Hauser att det fortfarande gör en hel del plåtarbete. Han uppskattar att det fortfarande står för ungefär en tredjedel av den totala verksamheten.
Det är därför nya laserskärningsmöjligheter är så viktiga för företaget när det letar efter framtida möjligheter.
Chicago Metal Fabricators började med laserskärning 2003. Man köpte en 6 kW CO2-laserskärare med en 10 x 20 fots skärbädd.
"Vad vi gillar med den är att den kan hantera större, tyngre skivor, men vi har också en hel del metallskivor," sa Hauser.
Nick DeSoto, projektingenjör på Chicago Metal Fabricators, inspekterar den nya fiberlaserskäraren när han avslutar arbetet.
Tillverkare har alltid varit angelägna om underhåll, så CO2-lasrar kan fortfarande leverera skurna delar av hög kvalitet. Men att se till att lasern skär korrekt för att uppfylla kvalitetsspecifikationerna kräver en hel del kunskap. Dessutom kräver rutinmässigt strålvägsunderhåll maskinen att vara offline under längre perioder.
Hauser sa att han hade tittat på fiberlaserskärningsteknik i flera år, men ville bara fortsätta med tekniken efter att den bevisats. Samtidigt har han fått positiv feedback från pålitliga källor och han har sett hur skärhuvudets design har utvecklats till att tillåter fiberlasrar att skära tjockare metaller än vad tidigare generationer av teknik kunde hantera.
Dessutom ville han hitta en tillverkare som var villig att bygga ett anpassat 10 x 30 fot skärbord. Det största standardskärbordet är cirka 6 x 26 fot, men Chicago Metal Fabricators har två 30 fot långa kantpressar, den största varav ger 1 500 ton böjkraft.
"Varför köpa en 26-ft.laser, för du vet att nästa beställning vi får kommer att vara en 27 fot.del”, sa Hauser och medgav att företaget faktiskt har cirka 27 fot delar i verkstaden den dagen.
När sökandet efter fiberlasrar blev mer seriöst föreslog en maskinförsäljare Hauser att ta en titt på CYLASER. Efter att ha lärt sig om företagets långvariga koppling till fiberlaserteknik och erfarenhet av att bygga storskaliga skärmaskiner visste Hauser att han hade hittat en ny teknikleverantör.
Innan CYLASER började på metallskärningsområdet var CYLASER en tillverkare av specialanpassade svetsmaskiner. Det ligger nära IPG Photonics italienska tillverkningsanläggning, en stor leverantör av fiberlaserströmförsörjning till världens maskintillverkare. Den närheten har föranlett de två företagen att utveckla en stark teknisk relation under åren, enligt företagets tjänstemän.
I början av 2000-talet började IPG erbjuda högeffektfiberlasrar för svetsmarknaden. Det försåg CYLASER med en generator att testa, vilket fascinerade företagets produktutvecklare. Kort därefter köpte CYLASER sin egen fiberlaserströmförsörjning och började använda den för metallskärningsapplikationer.
År 2005 installerade CYLASER den första laserskärningsmaskinen i en tillverkningsverkstad i Schio, Italien. Därifrån har företaget utvecklat ett komplett utbud av 2D-skärmaskiner, kombinerade 2D-skärnings- och rörskärmaskiner, samt fristående rörskärning maskiner.
Tillverkaren tillverkar mycket stora fiberlaserskärare i Europa, och sättet att anpassa skärhuvudets X-axelrörelse väckte Hausers intresse. Denna fiberlaserskärare har inte det traditionella portalsystemet för att flytta skärhuvudet genom ett stort skärbord. ;istället använder den en "flygplansstruktur".
Eftersom fiberlasern inte behöver följa den traditionella portalbromatningsspegelns väg, är CYLASER fritt att tänka på ett annat sätt att flytta laserskärhuvudet. Dess flygplanskonstruktion efterliknar en flygplansvinge, med huvudstödstrukturen som sträcker sig ner i mitten av vingen.I laserskärardesignen består X-axeln av en överliggande stålkonstruktion som är spänningsavlastad och precisionsbearbetad. Den löper ner i mitten av skärkammaren. Stålkonstruktionen är också försedd med kuggstång och kugghjul och precisionsskensystem.Under X-axeln är Y-axeln sammankopplad med fyra precisionslageruppsättningar. Denna konfiguration är utformad för att begränsa eventuell böjning av Y-axeln. Z-axeln och skärhuvudet är monterade på Y-axeln.
Långa delar som används för att hysa kablar i kommersiella byggnader kapas på nya fiberlaserskärare och bockas på företagets stora bockningsmaskiner.
Den stora portaldesignen på det 10 fot breda bordet har stor tröghet, sa Hauser.
"Jag gillar helt enkelt inte stora plåtportaler särskilt mycket när du skär och bearbetar små detaljer i höga hastigheter," sa han.
Flygplanskonstruktioner ger tillverkare tillgång till båda sidor och hela längden av laserskärningskammaren. Denna flexibla design gör det också möjligt för tillverkare att placera maskinkontroller nästan var som helst runt maskinen.
Chicago Metal Fabricators förvärvade en 8 kW fiberlaserskärare i december 2018. Den har en dubbel pallväxlare så att operatören kan lasta av delar från det föregående skelettet och ladda nästa ämne medan maskinen gör ett annat jobb. Lasern kan också nås från sida om operatören vill ha snabb åtkomst, som att kasta rester på ett skärbord för snabbt arbete.
Fiberlasern har varit igång sedan februari med hjälp av Nick DeSoto, en Chicago-baserad metalltillverkares projektingenjör, som också var nyckeln till att ta fram företagets äldre CO2-laserskärare och hålla dem igång i flera år. Hauser sa att lasern fungerade som förväntat.
"Vad vi hittade på äldre lasermaskiner är att när du går över tre fjärdedelar av en tum, kan lasern skära den, men det är mer ett problem med kantens kvalitet på plattan," sa han. "Så när vi får till det intervallet är våra HD plasmaskärare bra för de flesta applikationer.
"Vi har investerat i en mängd olika materialtyper från 16-gauge till 0,75-tum i denna nya laser," sa Hauser.
CYLASER skärhuvuden är designade för att ge högkvalitativa skärningar på olika typer av metaller i olika tjocklekar. Vortex-funktionen justerar strålkraften i kombination med assisterande gasflöde och tryck, vilket resulterar i minskade ränder och ett mer enhetligt utseende på laserskurna kanter, särskilt på rostfritt stål 0,3125″ eller större. Vega är namnet på skärhuvudets strållägesmodifieringsfunktion, som justerar balkstorleken för optimala skärförhållanden i olika situationer.
Chicago Metal Fabricators, som bearbetar stora volymer aluminium och rostfritt stål, har flyttat det mesta av sitt arbete till nya laserskärare. Hauser säger att maskinen verkligen bevisar sitt värde när man skär tjocka aluminiumplåtar, vanligtvis upp till 0,375 tum. Resultaten var " riktigt bra, sa han.
Under de senaste månaderna har tillverkare kört nya fiberlasrar sex dagar i veckan i två skift. Hauser uppskattar att den går dubbelt så snabbt som sina äldre CO2-laserskärare.
Långa delar som används för att hysa kablar i kommersiella byggnader kapas på nya fiberlaserskärare och bockas på företagets stora bockningsmaskiner.
"Jag är nöjd med tekniken," sa Hauser. "Vi behöver bara byta linsen en gång om året, och underhållet är förmodligen 30 procent av våra CO2-utsläpp.Drifttiden [med den nya lasern] kunde inte vara bättre.”
Med prestandan och storleken på sin nya fiberlaserskärare har Chicago Metal Fabricators nu nya möjligheter som de tror kommer att hjälpa den att ytterligare diversifiera sin kundbas. Att säga att detta är en stor sak är ingen överdrift.
Dan Davis är chefredaktör för The FABRICATOR, branschens största cirkulationstidning för metalltillverkning och formning, och dess systerpublikationer, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal och The Welder. Han har arbetat med dessa publikationer sedan april 2002.
FABRICATOR är Nordamerikas ledande tidskrift för metallformning och tillverkningsindustri. Tidningen tillhandahåller nyheter, tekniska artiklar och fallhistorier som gör det möjligt för tillverkare att utföra sina jobb mer effektivt. FABRICATOR har betjänat branschen sedan 1970.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The FABRICATOR, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu fullt tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Njut av full tillgång till den digitala utgåvan av STAMPING Journal, som ger de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter för metallstämpelmarknaden.
Njut av full tillgång till den digitala utgåvan av The Additive Report för att lära dig hur additiv tillverkning kan användas för att förbättra operativ effektivitet och öka vinsten.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The Fabricator en Español, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Posttid: 2022-21-2