Témata
Reklama

CAD/CAM software zefektivnil výrobu PVD povlakovacích zařízení

Společnost Island e-Beam, LLC, z Bradentonu se jako jedna z nemnoha firem na světě zabývá výrobou zdrojů elektronových paprsků a zařízení pro napařování materiálů (fyzikální depozici vrstev). Aby bylo možné v tak náročné oblasti uspět, je nutné provádět špičkový aplikovaný výzkum a také mít dlouholeté zkušenosti. To je také důvod, proč podobné produkty mnoho firem nevyrábí.

PVD je metoda pro nanášení tvrdých povlaků na bázi kovů prostřednictvím částečně ionizovaných par kovu a jejich reakcí s některými plyny, čímž se na podkladovém materiálu vytváří tenká vrstva s přesně definovaným složením. Všechny PVD procesy probíhají za podmínek vysokého vakua. K urychlení proudu elektronů, které byly vygenerovány zahřátím wolframového vlákna, se používá vysoké napětí (10 kV). Tento proud elektronů je zachycen, soustředěn a nasměrován na materiál, který se má odpařit. Během procesu se u tohoto materiálu mění pevné skupenství na plynné a nakonec, po ulpění na podkladovém materiálu, zpět na pevné ve formě tenké vrstvy materiálu. Tloušťka vrstvy se obvykle měří v angstromech. Jeden angstrom je jednotka rovnající 10-10 metru, tedy desetině nanometru! PVD proces může sestávat z nanesení jediné vrstvy jednoho materiálu, ale také ze 180 vrstev různých materiálů!

Reklama
Reklama
Reklama

David Fergusson

Potíže se subdodávkami

David Ferguson svou pracovní kariéru začínal u společností, které se zabývaly výrobou podobných produktů. Založit si svou vlastní firmu se rozhodl v roce 2009. Nyní je majitelem společnosti Island e-Beam, LLC. „Zákaznické požadavky bývají opravdu velmi rozmanité,“ vysvětluje. „Na jedné straně máme náročné zákazníky, kteří sestavují kompletní PVD systémy (pro napařování materiálů) pro armádní a letecké aplikace a na druhém konci zákaznické základny máme dekorativní a umělecký průmysl.“

Jeho společnost delší dobu zajišťovala výrobu formou kooperací. Nebylo to však bez problémů. David Ferguson byl po čase tak unaven neustálým zajišťováním dodávek dílů, které potřeboval pro svou vlastní výrobu, že začal přemýšlet nad tím, že si potřebné komponenty začne vyrábět sám. A nebyl to jediný důvod. „Díly z kooperací nebyly kvalitní, jejich cena byla vysoká, a ještě jsme je dostávali pozdě,“ popisuje Ferguson své strasti při zajišťování výroby komponent u externích výrobců. „Když už díly dorazily, byly mimo tolerance, otvory pro závity byly často úplně jiné. Většinou jsme dílec prostě tady sami opravili, abychom ho mohli použít, protože to bylo v daném okamžiku nejjednodušší řešení.“ Kromě toho, zdroje elektronových paprsků jsou vyráběny z takových materiálů, které výrobní firmy nerady obrábějí, včetně OFHC mědi, nerezové oceli, uhlíkové oceli, molybdenu, tantalu, wolframu, titanu a dalších materiálů. „Dílce vyrábíme pouze z materiálů použitelných ve vakuu,“ vysvětluje Ferguson, „a ne každý je ochoten tyto materiály obrábět, což byl další důvod, abychom si začali vyrábět dílce sami.“

Obráběcí centrum Haas ve firmě e-Beam, LLC

Edgecam přinesl řešení

Aby si mohl vyrábět dílce sám, koupil Ferguson – který nikdy předtím nepracoval s CNC stroji – frézovací centrum Haas. Po dlouhém boji s původním CAM softwarem zakoupil pro programování svého obráběcího stroje CAD/CAM software Edgecam od společnosti Vero Software. „Než jsme objevili Edgecam, byl to neustálý boj,“ prozrazuje svou zkušenost se svým původním CAM systémem. „Pokaždé, když jsme se pokusili vygenerovat dráhu nástroje, se objevila nějaká chyba a technická podpora dodavatele nikdy problém nevyřešila.“ Když se Ferguson seznámil s možnostmi a způsobem práce v Edgecamu, pochopil, že konečně našel systém, který jeho požadavkům vyhoví, a nadchl se i jeho snadným použitím. „Když jsem viděl prezentaci systému Edgecam a zjistil jsem, že můžeme obrábět i naše složité díly rovnou ze solid modelů z obou konstrukčních CADů, které používáme, byl Edgecam prostě nejjednodušším řešením našeho problému.“

Obrobky z OFHC mědi

Pro tvorbu solid modelů firma používá dva různé CAD systémy. Vzhledem k tomu, že Edgecam je „CAD neutrální“, nabízí možnost bezchybně načítat data z různých systémů a nebýt na nich přitom závislý. Dráha nástroje v Edgecamu zůstává asociativní s původním modelem a zachovává si integritu s vizí konstruktéra bez jakéhokoliv nutnosti překládat data. Díky tomu je snadné importovat data z jakéhokoliv CADu do Edgecamu, kde software automaticky rozpozná útvary k obrobení. „Díly, které vyrábíme, jsou si navzájem často velmi podobné,“ vysvětluje Ferguson. „To, čím se většinou liší, je velikost kapes určených pro umístění materiálu pro odpařování.“ Přesto, že dílce jsou si navzájem podobné, ruční programování by bylo obtížné a nezabránilo by chybám zapříčiněným lidským faktorem. „Obráběli jsme jeden model, který obsahoval 1 000 řádků NC kódu a já si vážně neumím představit, že bych se to snažil naprogramovat ručně.“ Prostorově malý zdroj elektronových paprsků má velikost 127 x 152,4 x 101,6 mm a váží asi 2,722 kg. Velký zdroj má rozměry 304,8 x 203,2 x 127 mm a hmotnost 18,144 kg. „Při obrábění s Edgecamem nemusím ztrácet čas tím, že budu řešit, zda budou díly vyrobeny správně. Nyní jsou správné vždy,“ tvrdí Ferguson.

Součást naprogramovaná v Edgecamu
Obrobená molybdenová deska

Funkce Workflow

Mezi nejnovější funkce v Edgecamu patří Workflow. Jedná se o snadno použitelné rozhraní, které zjednodušuje práci v tomto softwaru tím, že obsáhne proces obrábění komplexně – od načtení dílce přes výběr materiálu, polotovaru, upínání, CNC stroje až po obráběcí strategie. Díky tomu nabízí Workflow tu nejlepší volbu prakticky v každém kroku výrobního procesu. „Díky Edgecamu jsme byli rychle schopni obrobit dílec s minimálním počtem zádrhelů. Zlepšení a výsledky byly okamžité. Se softwarem i s jeho technickou podporou jsem velmi spokojen,“ uzavírá David Ferguson.

Nexnet, umístění na MSV: pavilon B, stánek 72, pavilon P, stánek 37

j.konarik@nexnet.cz

www.edgecamcz.cz

Reklama
Související články
Plnou parou vpřed

Edgecam umožnil výrobci modelů vlaků, společnosti 17D miniatures, nabídnout výrobu dílů jednotlivým nadšencům i dalším firmám, které modely vlaků také vyrábějí. Toho dosáhli během několika málo měsíců od instalace Edgecamu.

Návrh i výroba forem v jednom softwaru

Firma Onni-Stamp byla založena v roce 1980 v Itálii. Zabývá se navrhováním a výrobou forem pro vstřikování plastů. Díky nejnovějším technologiím a vysoce kvalifikovaným zaměstnancům i s více než třicetiletou praxí v oboru dokázala společnost rozšířit portfolio svých zákazníků z Itálie na celý evropský trh. Firma je klasickým příkladem italského rodinného podnikání, ale svou intenzivní výzkumnou a vývojovou činností mnohé výrobce forem převyšuje.

Návrh forem v softwaru VISI

Každý, kdo hlasoval v posledních volbách v Anglii a v loňských amerických prezidentských volbách, s největší pravděpodobností svůj hlas vložil do volební schránky, která byla vyrobena u firmy Crossen Engineering LTD.

Související články
Nová strategie hrubování zefektivnila výrobu ozubených kol

Jeden z předních výrobců v oblasti technologie převodů ve Spojeném království ušetřil „neuvěřitelných“ 45 hodin – tj. celý týden výrobního procesu frézování – při výrobě série 30 ozubených kol z kalené nástrojové oceli díky použití strategie Waveform hrubování v Edgecamu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Propojené systémy ve výrobě

Ekonomická síla firmy, její produktivita a úspěch na trhu závisí do značné míry na tom, jak chytře a efektivně společnost využívá data, která má k dispozici, a na tom, jaká data vůbec má k dispozici. Sběr a vyhodnocování dat umožňují procesy neustále monitorovat a vylepšovat. Digitalizace všech částí výroby a následná chytrá analýza dat tak zvyšuje produktivitu a efektivitu výroby, umožňuje rychlejší uvedení výrobku na trh, energeticky účinný provoz a ekonomickou výrobu velkého množství individualizovaných výrobků. Společnost Siemens nabízí komplexní portfolio softwarových a hardwarových řešení, která už dnes pomáhají digitalizovat celý vývojový a výrobní proces.

Software zjednodušuje výrobu střižných nástrojů

Příběh společnosti Atlantic Tool & Die začíná 1. června roku 1937, kdy čtyři společníci v čele s Ernestem Mehwaldem založili malou dílnu na Fulton Road ve státě Ohio v USA. Byli to emigranti z Evropy, ale všichni čtyři byli velmi schopnými konstruktéry, a navíc vysoce kvalifikovanými pro výrobu forem. Proto tedy není divu, že se jejich malá dílna do roku 1942 rozrostla a přestěhovala se do větších prostor.

Efektivní programování tvarově podobných dílů

Firma Alcon Components využívá Edgecam a Manažer strategií ve výrobě brzdových systémů pro závodní speciály a vojenská vozidla.

3D technologie při unikátní operaci lebky

Do nemocnice v mexickém státě Querétaro byl jednoho dne převezen pacient s prostřelenou lebkou. Levá část jeho lebky byla nenávratně poškozena, ale pacient přežil a po roce rehabilitace se tým ošetřujících lékařů rozhodl navrhnout tohoto pacienta do unikátního projektu revoluční lebeční protézy. Bylo velmi důležité, aby se implantát stal přirozenou součástí lidského těla, umožňoval fúzi kostní tkáně a proudění tekutin v lebeční dutině.

Edgecam pomáhá připravit závodní vozy pro Rallye Dakar

„Edgecam hrál klíčovou roli při přípravě našeho vozu na rallye a díky němu můžeme posouvat hranice,“ tvrdí Glyn Hall, výkonný ředitel společnosti Hallspeed, která vyrábí součástky pro závodní vozy Toyota na Rallye Dakar.

ANSYS SpaceClaim - efektivní, rychlé a snadné modelování

ANSYS SpaceClaim je v současné době odborníky označován za světovou jedničku v rychlosti a inovaci pro 3D objemové modelování. Konstruktérům a designérům poskytuje naprostou svobodu a volnost v modelování a úpravách 3D modelů a sestav.

VISI ve výrobě střižných nástrojů

Parametrický CAD/CAM systém, který byl dříve ve společnosti Franz Pauli Gmbh & Co. používán, byl ideální pro klasické strojírenství, ale ne už tak dobrý pro výrobu nástrojů. Firma se proto rozhodla pro zakoupení softwaru VISI, který nabízí kombinaci plně integrovaného plošného a objemového modeláře, tvorbu nástrojů ve 3D a v neposlední řadě také rozsáhlých dvou-, tří- a pětiosých obráběcích strategií se specializací na vysokorychlostní obrábění.

Investice do softwaru pro formařinu se vrátila do měsíce

Společnost Formaplex Limited se sídlem ve Velké Británii se zabývá převážně vývojem a výrobou hliníkových a ocelových vstřikovacích forem pro firmy z oblasti automobilového a leteckého průmyslu. Její investice do softwaru VISI Flow se vrátila už po prvním měsíci používání.

Edgecam pětiosé obrábění ve výrobě vstřikovacích forem

Společnost Tooltech UK z Plymouthu se zabývá výrobou lisovacích nástrojů a vstřikovacích forem pro odlévání metodou ztraceného vosku. V průběhu uplynulých let nepřetržitě investovala do modernizace strojového parku i do softwarového vybavení. Protože chce maximálně zefektivnit výrobu, v této snaze nepolevuje ani nyní. Nedávno proto zakoupila nové obráběcí centrum, aby pomocí pětiosého obrábění mohla dramaticky zkrátit výrobní časy.

Přesvědčivé řešení pro nástrojárny

Bavorský výrobce nástrojů s dlouhodobou tradicí říká, že základem jeho úspěchu jsou dvě důležité věci: průmyslově zaměřená technologie, jako je softwarové řešení VISI pro střižné nástroje, a programování čtyř- a pětiosých CNC strojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit