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Jul 10, 2023

La macchina SPR scopre una nuova produttività nell'ottone

Three partners contributed their diverse manufacturing and machining

Tre soci hanno contribuito con la loro diversificata esperienza nella produzione e nella lavorazione meccanica (e le loro ultime iniziali) alla fondazione di SPR Machine nel 2002. Da 2.500 piedi quadrati, questa officina meccanica di Hamilton, Ohio, è cresciuta fino a 78.000 piedi quadrati e un piano pieno di 14 stabilimenti, insieme a torni, attrezzature per saldatura e ispezione, tutti dedicati alla produzione di lavori di alta qualità da 60" fino a 0,0005" per clienti prevalentemente nei settori aerospaziale e medico.

Tutto quel talento, esperienza ed energia imprenditoriale rendono SPR Machine un'azienda dalla mentalità aperta che affronta con entusiasmo le nuove sfide di crescita. Quando una di queste sfide si è presentata sotto forma di un cambiamento del materiale della parte dall'acciaio all'ottone e di una spinta per vedere quanto tempo ciclo SPR avrebbe potuto risparmiare attraverso la lavorazione ad alta velocità, SPR ha colto al volo l'opportunità.

Ciò ha portato l'officina a nuove attrezzature, intuizioni, qualifiche del personale e a un rinnovato rispetto per la versatilità e le prestazioni di lavorazione dell'ottone.

L'opportunità è nata quando il co-fondatore Scott Pater, un appassionato di fuoristrada e di auto radiocomandate, ha unito queste passioni per gareggiare con auto RC fuoristrada con un amico.

Quando quell'amico creò una versione riprogettata di un componente RC e iniziò a commercializzarlo nei negozi di hobbistica, Pater gli mostrò che SPR sarebbe stato un fornitore migliore di un venditore in Cina, soprattutto considerando che l'ordinazione off-shore significava aspettare mesi per i componenti.

Il progetto iniziale prevedeva l'acciaio 12L14, che si corrodeva e si gonfiava, rendendo difficile la rimozione della parte una volta utilizzata.

L'alluminio ha risolto il problema della corrosione ma non aveva la resistenza e il peso necessari per garantire la stabilità in un piccolo veicolo con un baricentro basso.

Brass ha offerto entrambi, oltre all'aspetto gradevole, per rendere il componente attraente per i clienti e rafforzare l'approccio incentrato sulla qualità di SPR. Inoltre, l'ottone non produceva i trucioli lunghi e filamentosi che SPR sperimentava con altri metalli, specialmente in una parte con un foro passante lungo quasi quattro pollici.

"L'ottone è più veloce da lavorare, con i trucioli che fuoriescono senza intoppi dalla macchina, e ai clienti piace ciò che vedono nei pezzi finiti", ha affermato Pater.

Per questo lavoro, Pater ha investito nel secondo tornio CNC dell'azienda, un Ganesh Cyclone GEN TURN 32-CS a sette assi in stile svizzero con doppi mandrini da 6.000 giri/min, 27 utensili, guide lineari e un caricatore di barre idrostatico da 12 piedi.

"Inizialmente, stavamo eseguendo questa parte RC su un tornio SL10. Abbiamo dovuto lavorare un lato, estrarre la parte e girarla per finire la parte posteriore", ha detto Pater. "Sul Ganesh, il pezzo è completamente finito quando esce dalla macchina." Con una nuova macchina in casa, SPR aveva bisogno di trovare il dipendente giusto per tuffarsi nella sua curva di apprendimento.

David Burton, un operatore che in precedenza aveva lavorato nel reparto di sbavatura della SPR, ha accettato la sfida. In pochi mesi ha imparato la codifica a blocchi e il codice G per una macchina a due mandrini e ha prodotto il programma iniziale per il pezzo.

Il coinvolgimento di SPR con TechSolve con sede a Cincinnati, una società di consulenza che fornisce servizi di test di valutazione della lavorabilità, ha portato l'officina ad un'opportunità unica per ottimizzare questa parte in collaborazione con la Copper Development Association (CDA), il gruppo commerciale senza scopo di lucro che rappresenta produttori e utilizzatori di rame, bronzo e ottone.

In cambio della possibilità di consentire a TechSolve di guidare i parametri di produzione di SPR, l'officina otterrebbe i parametri di ottimizzazione definitivi da esperti della macchina e del materiale.

Oltre alla tornitura, il pezzo inizialmente richiedeva la fresatura a sfere, la perforazione di numerosi fori profondi e l'alesatura di una superficie di appoggio nel diametro interno.

I mandrini e gli assi multipli del Ganesh hanno consentito di risparmiare tempo di produzione, ma il programma di produzione iniziale di Burton ha prodotto un ciclo pezzo di sei minuti e 17 secondi, che si è tradotto in 76 unità per turno di otto ore.

Dopo che SPR ha implementato le raccomandazioni di TechSolve, il tempo ciclo è sceso a due minuti e 20 secondi e i pezzi per turno sono saliti a 191.

Per ottenere questa ottimizzazione, TechSolve ha identificato diverse aree in cui SPR potrebbe ridurre il tempo di ciclo.