Eine bessere Möglichkeit, eine Spiralform aus Australien zu erstellen

Nov 26, 2023

Dies ist ein Beispiel für eine Spiralform, die mit dem CNC-Formsystem TruHelix™ von Advanced Spiral Technology hergestellt wurde. Bilder zur Verfügung gestellt

Wenn Sie eine spiralförmige Form aus Metall sehen, wie Sie sie vielleicht auf einer Förderschnecke oder einer Schnecke finden, müssen Sie sich fragen: „Wie wird das hergestellt?“ Gil Swadling, Vertriebs- und Marketingmanager für Advanced Spiral Technology (AST), sagte, dass dies sogar auf Nordamerikas größter Veranstaltung für Metallverarbeitungstechnologie, FABTECH, im vergangenen November deutlich zu erkennen sei, wo viele Hersteller am Stand vorbeikamen, nur um sich das Video anzusehen Die Sektionalschneckenformmaschine des Unternehmens in Aktion.

Zufälligerweise wurde AST vor fast 20 Jahren gegründet, als zwei australische Veteranen der Herstellung von Spiralformen eine eigene Frage hatten: „Es muss einen besseren Weg geben, diese Dinge zu formen, oder?“ Diese Frage führte zu einer jahrelangen Entwicklung. Das Ergebnis ist das CNC-Umformsystem TruHelix™, das dem Spiralformprozess die „schwarze Kunst“ nehmen kann, sagte Swadling.

Greg Bloxham von Scott-Osmond Pty. Ltd., der sich seit vielen Jahren mit der Konstruktion von Schneckenförderern beschäftigt, und Scott Kelf von Scott Spiral Pty. Ltd., der auf eine lange Erfahrung in der Herstellung von Sektionalschneckenwendel zurückblicken kann, sind die Menschen dahinter AST. Sie kamen vor fast 50 Jahren zusammen, um einen besseren und konsistenteren Weg zu finden, diese anspruchsvollen Formen herzustellen.

„Sie haben sich die Art und Weise angesehen, wie die Hersteller diese Dinge gemacht haben, und sie haben gefragt, warum es auf diese besondere Weise gemacht wurde“, sagte Swadling. „Natürlich bekamen sie die klassische Antwort: ‚Das haben wir schon immer so gemacht.‘ Nun ja, das ist kein wirklich guter Grund.

Sie stellten fest, dass dies nicht nur in Australien, sondern auch anderswo die typische Reaktion sei. Sie stellten fest, dass sich die Hersteller in erstklassigen Metallverarbeitungsbetrieben in Europa und Nordamerika auf erfahrene Pressenbediener und ihr schwarzes Buch erfolgreicher Versuche zur Herstellung spiralförmiger Formen verlassen.

Wie sind die Hersteller damit umgegangen? Sie könnten in ihrem schwarzen Buch nachsehen, welche flache Blechgröße für die Herstellung einer spiralförmigen Form einer bestimmten Größe geeignet wäre, das Blech finden, es in ein Werkzeug legen, das in einer Vertikalpresse ruht, die Biegesequenz einleiten und dafür beten gute Ergebnisse. Selbst die fortschrittlichsten Fertigungsbetriebe, die zur Erstellung dieser Formen möglicherweise 3D-Modelle verwendeten, mussten die aus den Werkzeugen resultierenden Spiralformen ständig überarbeiten, weil sie einfach nicht die Form hatten, die sie haben mussten.

Einige Unternehmen hätten möglicherweise eine horizontalere Presse, wie eine Abkantpresse, verwendet, um die Form zu erreichen, aber das hatte ähnliche Ergebnisse.

In beiden Situationen blieb der Hersteller immer noch bei Matrizen, die für eine Fluggröße ausgelegt waren. Wenn der Hersteller ein Segment wollte, das beispielsweise 3 Zoll kürzer war als das, was die Matrize liefern sollte, musste er sich auf die Fähigkeiten des Bedieners verlassen, der möglicherweise genau wusste, wie er das Blech im Werkzeug positioniert, um es zu erreichen Die neuen Dimensionen. Offensichtlich lieferte ein solcher Ansatz Ergebnisse, die weit von den gewünschten ursprünglichen Spezifikationen entfernt waren.

Diese Beobachtungen und der Beginn der modernen Computertechnik gaben Bloxham die Motivation, nach einer besseren und konsistenteren Methode zur Erstellung dieser Formen zu suchen. Nach vielen Jahren der Arbeit und des Testens von Ideen entwickelte er Software, Werkzeuge und eine Werkzeugmaschine, die in seinem eigenen Fertigungsbetrieb eingesetzt wurden. Dann wurde es bekannt, und jemand wollte die mechanische Antwort auf die Lösung des Rätsels der Bildung helikaler Segmente finden.

Vor etwa acht Jahren erhielt AST einen Anruf von einem italienischen Hersteller von Spiralflugformen. Er hatte von der Tätigkeit des Unternehmens gehört und wollte sich selbst davon überzeugen. Sogar auf weltweiter Basis verbreiten sich Gerüchte innerhalb der Metallverarbeitungsgemeinschaft und Geheimnisse sind schwer zu bewahren.

Das effiziente Biegen einer Spiralform erforderte früher einen erfahrenen Pressenbediener und sein kleines Notizbuch mit früheren Arbeiten, um den Prozess zu leiten. Als die Gründer von Advanced Spiral Technology erkannten, dass dies überhaupt nicht effizient war, entwickelten sie mehrere Jahre lang eine CNC-Formmaschine zur Herstellung spiralförmiger Formen. Teil dieser Forschung und Entwicklung war ein Softwareprogramm, das sich mit den vielen Variablen befasste, die die erfolgreiche Gestaltung der Form beeinflussen.

Als der ausländische Gast AST besuchte und die intern entwickelte Werkzeugmaschine sah, die helikale Segmente formte, gab er eine einfache Aussage ab: „Ich möchte eine davon.“

„Das waren Dinge, die wir in den letzten 10 bis 15 Jahren entwickelt hatten. Es war noch nicht bereit, dass andere es nutzen konnten“, sagte Swadling. „Wir müssen die Software noch besser entwickeln.“

In den nächsten zwei Jahren tat AST dies. Es optimierte die Steuerungstechnologie und synchronisierte sie mit einer Reihe von Werkzeugen, die mit dem Gerät verkauft werden konnten. Der italienische Gast, der den Sprung in das automatisierte Zeitalter der Wendelformung wagen wollte, war der erste Kunde.

Wie funktioniert es? Der Maschinenbediener gibt Spezifikationen für die spiralförmige Flugform ein, beispielsweise Materialtyp, Dicke, Segmentlänge und Steigung, und die Steuerung gibt an, welche Werkzeuge in die Maschine eingesetzt werden sollen. Wenn das Werkzeug angebracht ist, wird das Material langsam von einer Seite zur anderen transportiert. Das Werkzeug formt einen Abschnitt der Krümmung und gibt ihn frei, und die Maschine zieht den nächsten ungeformten Abschnitt in das Formfenster des Werkzeugs. Der Vorgang wiederholt sich, bis das Segment vollständig geformt ist und eine vollständige Helixform entsteht.

„Man formt es also tatsächlich, anstatt es wie in einer Presse zu verformen“, sagte Swadling.

Wenn ein Hersteller eine der AST-Maschinen kauft, erhält er 41 Werkzeugsätze. (Swadling sagte, die AST-Ingenieure seien zu dem Schluss gekommen, dass ein Fertigungsbetrieb mit der Steuerungssoftware und den Werkzeugkombinationen der Werkzeugmaschine eine „Milliarde“ verschiedene Permutationen helikaler Flugformen erzeugen könne.) Mit diesem Werkzeugsatz und einer mittelgroßen Maschine könnte ein Betrieb Helixformen herstellen aus Weichstahl (bis zu 1 Zoll); Edelstahl (bis zu ¾ Zoll); und gehärtete Metalle wie Hardox (bis zu 5/8 Zoll). Laut Swadling sollten die Werkzeuge für die überwiegende Mehrheit der in Werkstätten hergestellten Flugformgrößen geeignet sein, typischerweise zwischen 5 Zoll und 48 Zoll Außendurchmesser.

Für Hersteller, die kleine spiralförmige Flugformen benötigen, hat AST eine Reihe von Werkzeugen entwickelt, die es Micropack nennt. Es lässt sich in die vielen mittelgroßen Maschinen auf dem Markt nachrüsten und kann Projekte mit einem Außendurchmesser zwischen 2 und 5 Zoll bewältigen.

Swadling sagte, dass einer der Hauptvorteile der AST-Technologie darin besteht, dass Hersteller, die sich auf die Spiralformung spezialisiert haben, jetzt keinen großen Bestand an steigungsabhängigen Matrizen vorhalten müssen. Bedenken Sie, dass diese Art von Inventar normalerweise zahlreiche Sätze rechts- und linkshändiger Werkzeuge umfasst. Das TruHelix-Flugformungssystem macht die beiden Arten von Werkzeugen überflüssig. Swadling nannte das Werkzeug „beidhändig“, da es die Erstellung rechts- und linkshändiger Formen bewältigen kann. Wenn ein Hersteller die entgegengesetzte Form zu der gerade erstellten Form haben möchte, ändert er einfach die Platzierung der Werkzeuge und fährt mit der Arbeit wie zuvor fort.

Die Zeit zum Erstellen einer spiralförmigen Flugform auf der Maschine beträgt fünf bis acht Minuten. Swadling sagte, dass jemand, der noch nie ein spiralförmiges Segment hergestellt hat, nach einer Woche Training in wenigen Minuten eines auf seiner Maschine herstellen kann.

AST verfügt über mehr als 70 Maschinen in Geschäften auf der ganzen Welt, davon etwa 20 in Nordamerika. Nachdem er letztes Jahr an seiner ersten FABTECH in Chicago teilgenommen hatte, sagte Swadling, dass die Zahl steigen dürfte.

„Wenn man sich das Baugewerbe, die Landwirtschaft, die Lebensmittelzubereitung, Umweltabwässer, die Chemie, den Bergbau, die Kunststoff-, Zellstoff- und Papierindustrie und andere Branchen ansieht, verwenden viele Menschen diese Formulare“, sagte Swadling. „Es ist schon erstaunlich, wenn man sich zurücklehnt und darüber nachdenkt.“

Eine der häufigsten Anwendungen für Spiralformen sind Schnecken.