VIDEO:Una innovación única mantiene las ruedas girando

Este video incluye a Wes Wolfenbarger y Gary Mailhiot describiendo lo que provocó la idea de su pieza de bicicleta única y cómo pasaron de desarrollarla a convertirse en una empresa internacional que produce más de 100 variaciones diferentes de la pieza.

Cuando el ávido ciclista y mecánico de bicicletas profesional Gary Mailhiot decidió fabricar su nuevo diseño para el pedalier de una bicicleta, estaba trabajando en una tienda de bicicletas y no tenía experiencia en mecanizado. Pero, con la ayuda de un amigo y futuro socio comercial, Wes Wolfenbarger, y un distribuidor de máquinas herramienta cercano, resolvieron un problema de falla prematura de rodamientos que había afectado a la industria de las bicicletas.

La idea de Mailhiot para un nuevo diseño de pedalier surgió cuando su nueva bicicleta de fibra de carbono de $ 5,000 apareció en la tienda de bicicletas en 2013 con dos carcasas de cojinetes de plástico para acoplarse con un juego de bielas de titanio de alta gama. Sabiendo que se necesitaba un mejor diseño, se preguntó si una configuración de aluminio de una sola pieza sería una mejor alternativa.

Consultó a Wolfenbarger, un ingeniero mecánico que trabajaba en un taller mecánico, sobre su idea para el nuevo diseño. Entusiasmados con la perspectiva, los dos trabajaron en un prototipo en el empleador de Wolfenbarger en ese momento. Eventualmente, sin embargo, los dos decidieron crear su propio taller mecánico en North Little Rock, Arkansas, para fabricar internamente los soportes inferiores).

¿Abajo qué?

El pedalier de una bicicleta es el componente que se utiliza para conectar el juego de bielas al cuadro de la bicicleta, lo que le permite girar independientemente del cuadro. El eje de pedalier de las bicicletas compuestas se presiona en la carcasa del cuadro y contiene dos cojinetes en cada lado.

La pareja decidió que podían mecanizar una carcasa de aluminio de paredes delgadas para los dos rodamientos a partir de un tubo de barra. Luego, los rodamientos podrían presionarse en cada extremo del tubo para crear un soporte de una pieza que ofrezca una mejor concentricidad entre los dos rodamientos.

Afortunadamente, Wolfenbarger tenía una relación laboral con un distribuidor local de máquinas herramienta, TechMach (Rogers, Arkansas), que tenía un torno Doosan en stock en ese momento. Después de tener una idea de la máquina en el

Debido a que los soportes inferiores no tienen un tamaño universal, la compañía ahora hace alrededor de 100 variaciones de lo que llama el módulo central. Créditos de las fotos:BBInfinite

ubicación del distribuidor, los socios comerciales decidieron que el centro de torneado Doosan Lynx 220 LYA debería ser su primera compra debido a su velocidad de 6000 rpm. Esta alta velocidad del husillo es fundamental para mantener las tolerancias muy estrictas que requiere la carcasa de aluminio de paredes delgadas, explica Wolfenbarger.

Luego, Mailhiot alquiló una instalación de 1500 pies cuadrados con la orientación de TechMach. El distribuidor también asesoró a los socios comerciales sobre los requisitos de energía, los servicios de montaje y una empresa financiera. Fue solo el comienzo de una aventura exitosa para esta nueva empresa llamada BBInfinite.

La empresa, acertadamente nombrada por el producto que fabrica (soportes inferiores) e "Infinito", como en "girar para siempre", recibió rápidamente una patente para su diseño de una sola pieza, según Wolfenbarger.

Problema resuelto

Wolfenbarger explica que la mayoría de los fabricantes de bicicletas usan un pedalier de dos piezas que consta de dos cojinetes, cada uno en su propia carcasa, con uno a cada lado del cuadro de la bicicleta. Pero este diseño ha sido problemático porque cuando uno de los dos cojinetes cambia (debido a la cantidad desigual de peso que se aplica a ambos cojinetes), uno de los cojinetes tiende a desgastarse más rápido que el otro.

“Nuestro diseño de una pieza ha sido una excelente solución para las fallas prematuras de los rodamientos porque podemos controlar mucho más la ubicación de los rodamientos”, explica Wolfenbarger. Además, este diseño facilita que el fabricante o constructor de bicicletas presione el ensamblaje en el cuadro de la bicicleta.

La compañía comenzó a fabricar sus soportes inferiores para algunas marcas de bicicletas de alta gama. Wolfenbarger dice que había una marca que se sabía que tenía más problemas con su soporte inferior que otras, por lo que se enfocaron en venderle primero a esa compañía. “Construimos un catálogo agregando nuevos productos a nuestro sitio web”, explica. “Y luego crearíamos un nuevo video de YouTube para ese producto. Y simplemente progresó a partir de ahí”.

El Doosan Lynx 220 mecaniza las paredes delgadas aluminio a 6000 rpm, lo que, según Wolfenbarger, es una velocidad necesaria para un material tan delicado que mantiene tolerancias estrictas.

Debido a que los soportes inferiores no tienen un tamaño universal, la compañía ahora fabrica alrededor de 100 variaciones de lo que llama el módulo central. Las variaciones varían en diámetro de 1-1¼ a 2 pulgadas (36 mm a 50 mm). El stock es de 3 pies. de largo, que normalmente rinde entre ocho y 12 partes.

La base de clientes de BBInfinite ha crecido para incluir tanto a los fabricantes de bicicletas de gama alta como a los aficionados al bricolaje que arman las bicicletas en sus garajes. “Gary y yo queríamos desarrollar un sistema para estos clientes para que pudieran instalar el pedalier ellos mismos”, dice Wolfenbarger. “Y crearíamos una estructura de apoyo en torno a eso”. Por lo tanto, el equipo ha grabado muchos videos de YouTube a lo largo de los años que contienen instrucciones de instalación claras. La empresa también creó un sitio web y finalmente utilizó Shopify como tienda en línea para vender sus productos.

Desarrollo de un proceso de mecanizado efectivo

Con el centro de torneado Doosan Lynx 220 LYA de 20 hp del taller y el conocimiento de TechMach de los accesorios clave de rendimiento, BBInfinite demostró que es posible lograr de manera constante las tolerancias estrechas que se necesitaban para mecanizar la carcasa de aluminio de paredes delgadas para su conjunto de soporte inferior. El torno mantiene constantemente una tolerancia de ± 0,00025 que, según Wolfenbarger, es fundamental para mecanizar aluminio muy fino que, para algunos de sus clientes, tiene un grosor de aproximadamente 0,02 pulgadas, con un acabado superficial liso.

Las herramientas de diamante también ayudan a lograr ese acabado superficial de calidad, dice Wolfenberger. Después de trabajar con plaquitas de Sandvik Coromant en trabajos anteriores en su antigua

Wolfenbarger se encuentra en el Doosn Lynx 220, que mecaniza el tubo de pedalier de la empresa en pequeños volúmenes. El negocio es bueno para BBInfinite, incluso durante la pandemia de COVID-19, cuando la industria de las bicicletas floreció. Sin embargo, Wolfenbarger predijo una escasez en la cadena de suministro y, por lo tanto, decidió comprar el torno Doosan más nuevo, el Lynx 2100.

posición de mecanizado, ya sabía que elegiría este herramental para el componente de aluminio del taller. “Me gusta pensar que estamos construyendo un Ferrari, no buscamos un gran volumen tanto como buscamos calidad”, dice. “Por lo tanto, buscamos las mejores herramientas que podamos obtener para producir piezas de alta calidad”.

Pero, además, la máquina herramienta así como sus accesorios deben trabajar juntos como un sistema. BBInfinite dice que ha descubierto la combinación correcta de las siguientes opciones para la eficiencia al mecanizar sus soportes inferiores.

• Transportador de virutas: La empresa utiliza un transportador de virutas filtrantes Hennig (estilo tambor) para mantener la máquina limpia al mover eficientemente las virutas pequeñas y finas que produce el torno fuera de la máquina. Esto elimina la necesidad de quitar manualmente las virutas de la máquina.
• Mandril de pinza: El mandril de recogida de agarre rápido de Royal Products minimiza el tiempo de inactividad al cambiar las pinzas al mecanizar diferentes tamaños de piezas, según Zach Chimarys, ingeniero de ventas de TechMach, que trabaja en estrecha colaboración con BBInfinite. Además, el mandril tiene una clasificación de rpm alta que coincide con la velocidad del husillo de la máquina, agrega.
• Extractor de barra de corte: La Lynx 220 también está equipada con un extractor de barra de Royal Products que incorpora una herramienta de corte. Chimarys explica que esa característica es una forma de automatización de la máquina porque puede mecanizar piezas sin necesidad de abrir la puerta y sacar manualmente la barra para mecanizar la siguiente pieza, dice. "Pueden operar una barra de aluminio de 3 o 4 pies de largo o una tubería de aluminio, y pueden extraer varias piezas sin que el operador las interrumpa", dice.

El diseño de pedalier de una pieza de BBInfinite consiste en una carcasa de aluminio de paredes delgadas para los dos rodamientos que normalmente experimentan un desgaste prematuro. Los cojinetes se presionan en cada extremo del tubo de la carcasa, lo que ofrece una mejor concentricidad entre los dos cojinetes.

Una vez completado el torneado, la herramienta de corte de la unidad separa la pieza de trabajo de la barra. El tirador de la unidad agarra inmediatamente la barra y la coloca en posición para la siguiente operación de giro. La combinación de elementos de esta manera utiliza solo una estación de torreta. También elimina la necesidad de indexar un extractor separado en su posición, lo que reduciría el tiempo del ciclo.

• Colección de piezas: Para eliminar la posibilidad de rayones causados ​​por piezas que caen en una canasta tradicional, Wolfenbarger y Mailhiot desarrollaron un método de anillado para atrapar las piezas. Wolfenbarger describe el proceso básicamente como una herramienta de ranurado que atrapa la parte hueca del tubo de aluminio. (Piense en términos de un juego de "lanzamiento de anillos" en un carnaval). La pieza se captura allí para que el operador la recoja una vez que la pieza esté completa.
• Recolector de niebla: Con el mecanizado de altas revoluciones, es fundamental implementar un colector de neblina para capturar el alto rendimiento de neblina y humo que se crea. Chimarys dice que este taller limpio se mantiene limpio gracias a su colector de neblina LNS Fox WS 2 330, que mantiene el aceite fuera del piso y el aire limpio.

El control de calidad utiliza el software adecuado

Aunque no se considera maquinista, Wolfenbarger operaba el torno al inicio del taller porque no había nadie más para hacerlo. Sin embargo, desde entonces, la empresa ha contratado a un maquinista para que haga funcionar el torno. Pero Wolfenbarger continúa programando la máquina fuera de línea en CAMWorks

El programa de software de mapas Verisurf se ejecuta en Renishaw Equator de BBInfinite 300 para aumentar la precisión de la medición de tolerancia de la sonda en el tubo de aluminio de pared delgada maquinado en el taller.

suite de SolidWorks utilizando el equipo de soporte del revendedor de software GoEngineer. Encuentra el software fácil de usar porque puede programar toda la pieza fuera de línea, lo que hace innecesaria la intervención durante el mecanizado. Le gusta especialmente el complemento que ofrece una biblioteca de herramientas en su máquina herramienta específica. A partir de ahí, puede simular las herramientas que están cortando la pieza y puede ajustar el programa.

BBInfinite se toma muy en serio su control de calidad porque si no se asegura de que no haya errores de cálculo en el tamaño de las piezas, los socios comerciales estarían fuera del negocio, dice Wolfenbarger.

Es por eso que su programa de software de mapeo Verisurf que se ejecuta con su sistema de medición Renishaw Equator 300 es tan valioso para el negocio. El software aumenta la precisión de la medición de tolerancia de la sonda en el tubo de aluminio de pared delgada maquinado por el taller. Explica que las sondas, que parecen patas de araña que rodean una pieza que se está midiendo, tocan la pieza mientras calculan sus dimensiones. Le permite al taller saber cómo ajustar las compensaciones para mantener un tamaño. Y cuando es necesario desechar una pieza, BBInfinite recicla el material.

Marcado láser y ensamblaje

Después de mecanizar los tubos de aluminio, la empresa los subcontrata para ser anodizados. Luego, el taller hace su propio marcado láser con su máquina de marcado láser de fibra de Derek Laser. La máquina marca cada tubo con un código QR que incluye instrucciones para el cliente sobre cómo instalar el pedalier en la bicicleta. Estos

La máquina de marcado láser interna marca cada tubo con un código QR que incluye instrucciones para el cliente sobre cómo instalar el eje de pedalier en la bicicleta.

las instrucciones sin papel también ayudan a reducir el material de embalaje y permiten a la empresa actualizar sus instrucciones en línea fácilmente cuando sea necesario.

El ajuste a presión de los dos cojinetes (comprados), uno en cada extremo del tubo de aluminio, es el último paso del proceso de ensamblaje interno de BBInfinite para sus soportes inferiores.

Progreso y asesoramiento

El taller aún utiliza su única Doosan Lynx 220 original, que compró al inicio de la empresa, para mecanizar los tubos de aluminio. Sin embargo, desde entonces los socios comerciales compraron otro torno Doosan, el Lynx 2100, que ofrece un diámetro interior del husillo ligeramente más grande para mecanizar piezas más grandes. Esta máquina más nueva le ha permitido al taller agregar espaciadores Delrin para un producto diferente (que anteriormente se subcontrataba) a su producción interna.

Poseer el equipo adecuado para un trabajo ciertamente es necesario, pero Wolfenbarger explica que para iniciar un negocio, no es obligatorio comprar máquinas herramienta de inmediato. Dice que comercializar un producto antes de que se produzca puede ser igualmente importante.

“Si está tratando de iniciar un taller mecánico, no se sienta abrumado por el hecho de que no puede pagar una máquina”, explica. “Encuentra una manera de promocionarte, encuentra una manera de hacer un sitio web, encuentra una forma en que la gente pueda encontrarte. Entonces, cuando comience a fabricar productos, la comercialización no será su próximo obstáculo”.

BBInfinito | bbinfinite.com

DN Solutions (anteriormente Doosan Machine Tools America)| dn-solutions.com