Le nouveau découpeur laser à fibre de Chicago Metal Fabricators n'est pas une machine à portique. L'axe X est la structure en acier qui s'étend le long du milieu de la chambre de coupe. toute la longueur de la table de découpe laser.
Situés dans le sud-ouest de la ville, les Chicago Metal Fabricators existent depuis plus de 100 ans. Mais même de nos jours, ils ont montré une volonté d'adopter les dernières technologies - plus récemment, l'un des plus grands découpeurs laser à fibre en les Etats Unis
Si vous voyagez près du fabricant, qui est partagé avec des bungalows de style Chicago et d'autres maisons unifamiliales, vous pourriez être surpris par la taille de l'installation du fabricant. Elle couvre 200 000 pieds carrés, soit environ la moitié de la taille d'un pâté de maisons. sa création en 1908, le bâtiment a agrandi une pièce à la fois. Les pièces aux murs de briques cèdent la place à d'autres pièces aux murs de briques jusqu'à ce que vous atteigniez une plus grande baie derrière l'installation.
Au début du 20e siècle, Chicago Metal Fabricators fabriquait des armoires métalliques et des systèmes de plomberie à l'aide de presses entraînées par des poulies à tambour et des volants d'inertie montés près du plafond;en fait, plusieurs entreprises occupent toujours les mêmes postes qu'il y a près d'un siècle, ce qui est un clin d'œil à l'histoire manufacturière de l'entreprise. jusqu'à 300 emplois ouverts à tout moment.
"Nous avons de grandes zones de fabrication à usage intensif", a déclaré Randy Hauser, président de Chicago Metal Fabricators.« Évidemment, en tant que fabricant de métal, vous voulez avoir de longues baies, mais ce n'est pas le cas.Nous avons la grande baie à l'arrière, mais nous avons beaucoup de grandes chambres.La pièce que nous utilisions était donc plus cellulaire.
« Par exemple, nous fabriquons de l'acier inoxydable dans des pièces isolées pour éviter la pollution par le carbone.Ensuite, nous effectuons beaucoup de travaux légers et d'assemblage dans d'autres pièces », a-t-il poursuivi. « Nous avons cellularisé notre travail de cette manière.Il a profité de notre situation actuelle.
Comme les types d'emplois de fabrication ont évolué au fil des ans, la clientèle a également évolué.Chicago Metal Fabricators fournit désormais des pièces métalliques pour les industries de l'aérospatiale, de l'assistance au sol de l'aviation, de la construction, du rail et de l'eau.Certains emplois sont très délicats, comme un 12- composant aérospatial de 6 pouces. L'acier A514 nécessite un contrôle thermique sophistiqué et une inspection par particules magnétiques de chaque passe de soudure après une période de maintien de 24 heures.
Bien que ces fabrications et soudures importantes et complexes représentent une grande partie des activités de l'entreprise, Hauser affirme qu'elle effectue encore pas mal de travaux de tôlerie. Il estime que cela représente encore environ un tiers de l'activité globale.
C'est pourquoi les nouvelles capacités de découpe laser sont si importantes pour l'entreprise alors qu'elle recherche des opportunités futures.
Chicago Metal Fabricators s'est lancé dans la découpe au laser en 2003. Il a acheté une découpeuse laser CO2 de 6 kW avec un lit de découpe de 10 x 20 pieds.
"Ce que nous aimons, c'est qu'il peut gérer des planches plus grandes et plus lourdes, mais nous avons aussi une bonne quantité de planches métalliques", a déclaré Hauser.
Nick DeSoto, ingénieur de projet chez Chicago Metal Fabricators, inspecte le nouveau découpeur laser à fibre alors qu'il termine son travail.
Les fabricants ont toujours été soucieux de la maintenance, de sorte que les lasers CO2 sont toujours en mesure de fournir des pièces découpées de haute qualité.Mais s'assurer que le laser coupe correctement pour répondre aux spécifications de qualité nécessite pas mal de connaissances. être hors ligne pendant de longues périodes.
Hauser a déclaré qu'il envisageait la technologie de découpe au laser à fibre depuis des années, mais qu'il ne voulait poursuivre la technologie qu'après qu'elle ait été éprouvée. En même temps, il a reçu des commentaires positifs de sources fiables et il a vu comment les conceptions des têtes de coupe ont évolué pour permettent aux lasers à fibre de couper des métaux plus épais que ce que les générations précédentes de technologie pouvaient gérer.
De plus, il voulait trouver un fabricant prêt à construire une table de découpe personnalisée de 10 pieds sur 30 pieds. La plus grande table de coupe standard mesure environ 6 x 26 pieds, mais Chicago Metal Fabricators dispose de deux presses plieuses de 30 pieds de long, la plus grande. qui fournit 1 500 tonnes de force de flexion.
"Pourquoi acheter un 26 pieds.laser, car vous savez que la prochaine commande que nous recevrons sera un 27 pieds.pièce », a déclaré Hauser, admettant que l'entreprise a en fait environ 27 pieds de pièces dans l'atelier ce jour-là.
Alors que la recherche de lasers à fibre devenait plus sérieuse, un vendeur de machines-outils a suggéré à Hauser de jeter un coup d'œil à CYLASER. fournisseur de nouvelles technologies.
Avant d'entrer dans le domaine de la découpe des métaux, CYLASER était un fabricant de machines de soudage sur mesure. Il est proche de l'usine de fabrication italienne d'IPG Photonics, un important fournisseur d'alimentations laser à fibre pour les constructeurs de machines-outils du monde entier. Cette proximité a incité les deux sociétés de développer une relation technique solide au fil des ans, selon les responsables de l'entreprise.
Au début des années 2000, IPG a commencé à proposer des lasers à fibre haute puissance pour le marché du soudage. Il a fourni à CYLASER un générateur à tester, ce qui a fasciné les développeurs de produits de l'entreprise. Peu de temps après, CYLASER a acheté sa propre alimentation laser à fibre et a commencé à l'utiliser pour applications de coupe de métal.
En 2005, CYLASER a installé la première machine de découpe laser dans un atelier de fabrication à Schio, en Italie.De là, la société a développé une gamme complète de machines de découpe 2D, de machines combinées de découpe 2D et de découpe de tubes, ainsi que de découpe de tubes autonomes. Machines.
Le fabricant fabrique de très grands découpeurs laser à fibre en Europe, et la façon dont il s'adapte au mouvement de la tête de coupe sur l'axe X a piqué l'intérêt de Hauser. Ce découpeur laser à fibre n'a pas le système de portique traditionnel pour déplacer la tête de coupe à travers une grande table de coupe. ;au lieu de cela, il utilise une approche de « structure d'aéronef ».
Étant donné que le laser à fibre n'a pas besoin de suivre le chemin traditionnel du miroir d'alimentation du pont de portique, CYLASER est libre de penser à une autre façon de déplacer la tête de découpe laser. Sa conception structurelle d'avion imite une aile d'avion, avec la structure de support principale s'étendant au milieu de l'aile. Dans la conception du découpeur laser, l'axe X se compose d'une structure en acier aérienne qui est soulagée des contraintes et usinée avec précision. Elle descend au milieu de la chambre de coupe. La structure en acier est également équipée d'une crémaillère et d'un pignon et système de rail de précision. Sous l'axe X, l'axe Y est relié par quatre ensembles de roulements de précision. Cette configuration est conçue pour limiter toute flexion de l'axe Y. L'axe Z et la tête de coupe sont montés sur l'axe Y.
Les pièces longues utilisées pour loger les câbles dans les bâtiments commerciaux sont coupées sur de nouvelles découpeuses au laser à fibre et pliées sur les grandes machines à cintrer de l'entreprise.
La grande conception du portique sur la table de 10 pieds de large porte une inertie considérable, a déclaré Hauser.
« Je n'aime tout simplement pas beaucoup les grands portiques en tôle lorsque vous découpez et traitez de petits éléments à grande vitesse », a-t-il déclaré.
Les conceptions structurelles des aéronefs permettent aux fabricants d'accéder aux deux côtés et à toute la longueur de la chambre de découpe laser. Cette conception flexible permet également aux fabricants de placer les commandes de la machine presque n'importe où autour de la machine.
Chicago Metal Fabricators a acquis une découpeuse laser à fibre de 8 kW en décembre 2018. Elle est équipée d'un double changeur de palettes permettant à l'opérateur de décharger les pièces du squelette précédent et de charger la découpe suivante pendant que la machine effectue un autre travail. Le laser est également accessible depuis le côté si l'opérateur veut un accès rapide, comme jeter les restes sur une table de coupe pour un travail rapide.
Le laser à fibre est opérationnel depuis février avec l'aide de Nick DeSoto, un ingénieur de projet de fabricant de métaux basé à Chicago, qui a également joué un rôle clé dans l'apport des anciens découpeurs laser CO2 de l'entreprise et leur fonctionnement pendant des années. comme prévu.
"Ce que nous avons trouvé sur les machines laser plus anciennes, c'est que lorsque vous dépassez trois quarts de pouce, le laser peut le couper, mais c'est plus un problème avec la qualité des bords de la plaque", a-t-il déclaré. à cette gamme, nos coupeurs plasma HD conviennent à la plupart des applications.
"Nous avons investi dans une variété de types de matériaux de calibre 16 à 0,75 pouce dans ce nouveau laser", a déclaré Hauser.
Les têtes de coupe CYLASER sont conçues pour fournir des coupes de haute qualité sur différents types de métaux de différentes épaisseurs. La fonction Vortex ajuste la puissance du faisceau en combinaison avec le débit et la pression du gaz d'assistance, ce qui réduit les traînées et un aspect plus uniforme sur les bords coupés au laser, en particulier sur aciers inoxydables 0.3125″ ou plus. Vega est le nom de la fonction de modification du mode faisceau de la tête de coupe, qui ajuste la taille du faisceau pour des conditions de coupe optimales dans différentes situations.
Chicago Metal Fabricators, qui traite de gros volumes d'aluminium et d'acier inoxydable, a déplacé la plupart de son travail vers de nouvelles découpeuses au laser. vraiment bien », a-t-il déclaré.
Ces derniers mois, les fabricants ont utilisé de nouveaux lasers à fibre six jours par semaine en deux équipes. Hauser estime qu'il fonctionne deux fois plus vite que ses anciens découpeurs laser CO2.
Les pièces longues utilisées pour loger les câbles dans les bâtiments commerciaux sont coupées sur de nouvelles découpeuses au laser à fibre et pliées sur les grandes machines à cintrer de l'entreprise.
"Je suis satisfait de la technologie", a déclaré Hauser. "Nous n'avons besoin de remplacer l'objectif qu'une fois par an, et l'entretien représente probablement 30 % de nos émissions de CO2.La disponibilité [avec le nouveau laser] ne pourrait pas être meilleure.
Grâce aux performances et à la taille de son nouveau découpeur laser à fibre, Chicago Metal Fabricators dispose désormais de nouvelles capacités qui, selon lui, l'aideront à diversifier davantage sa clientèle. Dire que c'est un gros problème n'est pas exagéré.
Dan Davis est rédacteur en chef de The FABRICATOR, le magazine de fabrication et de formage des métaux le plus diffusé de l'industrie, et de ses publications sœurs, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal et The Welder. Il travaille sur ces publications depuis avril 2002.
FABRICATOR est le principal magazine de l'industrie du formage et de la fabrication des métaux en Amérique du Nord. Le magazine fournit des nouvelles, des articles techniques et des études de cas qui permettent aux fabricants de faire leur travail plus efficacement. FABRICATOR est au service de l'industrie depuis 1970.
Maintenant avec un accès complet à l'édition numérique de The FABRICATOR, un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
L'édition numérique de The Tube & Pipe Journal est désormais entièrement accessible, offrant un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
Profitez d'un accès complet à l'édition numérique de STAMPING Journal, qui fournit les dernières avancées technologiques, les meilleures pratiques et les nouvelles de l'industrie pour le marché de l'emboutissage des métaux.
Profitez d'un accès complet à l'édition numérique de The Additive Report pour découvrir comment la fabrication additive peut être utilisée pour améliorer l'efficacité opérationnelle et augmenter les profits.
Maintenant avec un accès complet à l'édition numérique de The Fabricator en Español, un accès facile aux précieuses ressources de l'industrie.
Heure de publication : 21 février 2022