Mecanizado de Precisión de Componentes Aeroespaciales de Alta Tolerancia

Rapid DTM fue fundada como un taller de un solo hombre en 2002 por el Presidente, Tim Allard. Habiendo trabajado para empresas más grandes como Hitchiner Manufacturing, tuvo la oportunidad de perfeccionar sus habilidades como mecanizador en una impresionante variedad de equipos incluyendo un Roku Roku de alta velocidad, máquinas Hermle de 5 ejes con Controles Heidenhain, y algunos Makinos de alta gama. Pero inicialmente, en su propia empresa, estaba haciendo principalmente trabajo de ingeniería y la primera pieza de equipo que compró fue una máquina CMM.

Allard explica, "Calculé que construiría el negocio desde el lado de la calidad hacia abajo, que es algo así como lo opuesto a como lo hace cualquier otra persona. Eso realmente funcionó bien para mí porque pudimos obtener la Certificación ISO. Para un taller del tamaño que somos tener Certificación ISO desde el principio, ya sabe que no todos tienen eso, y muy pocas empresas de nuestro tamaño la tienen en absoluto. Esto es ideal para mecanizar piezas aeroespaciales de alta tolerancia."

Para 2004, Allard estaba nuevamente investigando tecnología de mecanizado de alta velocidad porque vio oportunidad en producir grafito para fabricantes de moldes regionales que tenían máquinas de hundimiento y necesitaban electrodos. Recuerda, "Así que, estaba buscando una máquina que fuera adecuada para mecanizar grafito y fue entonces cuando DATRON apareció en mi radar a través de una búsqueda web. Fui a DATRON y miré la máquina y corrí los números pero simplemente no pude hacerlo en ese momento. Sabía que era un buen ajuste, solo era cuestión de que el tiempo funcionara."

Así que, mientras tanto, Allard compró una Haas VF-1 con un husillo de 30.000 RPM y cono BT 30 y su paquete de mecanizado de alta velocidad. Explica que el trabajo que estaban consiguiendo era constante pero no ideal. "En los primeros días, estábamos consiguiendo todas estas grandes carcasas de aluminio que estábamos desbastando con fresa de ¾ pulgada. Por varios años, ese fue el tipo de trabajo que conseguíamos, pero nunca realmente ganamos mucho dinero haciéndolo."

Pero, las cosas cambiaron rápido cuando su empleador anterior Hitchiner Manufacturing cerró la división en la que había trabajado y los 25 empleados que habían trabajado para él fueron a tomar trabajos en otras empresas. Allard dijo, "Todos se convirtieron en mis clientes y uno de los chicos fue a BAE Systems y él fue quien originalmente nos metió ahí."

Especialización en Mecanizado de Piezas Aeroespaciales de Alta Tolerancia

Hoy, BAE Systems y otros clientes de la industria aeroespacial como Fibertek en Herndon, VA representan el 95% del negocio de Rapid DTM y esto ha demostrado ser muy rentable para la empresa. Tanto es así que en 2016, Allard decidió enfocar el enfoque de la empresa exclusivamente en el negocio de nicho de hacer estas piezas pequeñas a las especificaciones exigentes demandadas por la industria. "Quería enfocarme en lo que hacemos bien y deshacerme de parte de esta otra cosa. Tenía dos centros de mecanizado verticales grandes, un gran Haas VF-5 y un gran Doosan y dije deshagámonos de estas dos máquinas y consigamos otra máquina que vaya a complementar nuestro pequeño Haas y quedémonos con este trabajo de nicho diminuto con estos cortadores diminutos que cuelgan una milla, ya sabe donde realmente necesita poder enrollarlos y mantener algo de precisión."

Así que, compraron una DATRON M8Cube e invirtieron fuertemente en su negocio de metrología duplicando su capacidad de metrología. Además de sus CMMs ahora tienen un sistema de visión y algunos de sus trabajos son trabajo directo de metrología y CMM. Por ejemplo, DMG Mori los tiene revisando piezas de demostración hechas en sus máquinas y también miden piezas para otros talleres de máquinas. Allard ha construido tal reputación por su experiencia en CMM que incluso hace capacitación CMM para Hexagon Metrology, la empresa de la que compra su equipo CMM. Uno de los otros clientes de Hexagon es un gran taller de máquinas, y mientras los entrenaba para usar su CMM aprendió que estaban luchando con un trabajo de fresado donde tenían que usar herramientas muy pequeñas para cortar acero. Les explicó que a un máximo de 12.000 RPM su máquina de fresado no estaba a la altura de la tarea. Cuando les dijo que tenía un DATRON que podía fresar su pieza, preguntaron, "¿Qué es un DATRON?" Explicó, "El problema con hacer trabajos como este es que las herramientas se desgastan muy rápido porque no pueden soportar el calor, tienes que entrar y salir especialmente con este tipo de acero que tiende a endurecerse por trabajo." Con esa explicación, sugirieron que Allard realizara el trabajo para ellos, y él respondió sugiriendo que consiguieran su propia máquina DATRON. No es que no quisiera ayudar, es solo que no estamos realmente buscando más negocio. Estamos programados 12 semanas ahora y estamos ocupados. Nuestra máquina DATRON sola está corriendo 10 horas al día de lunes a viernes y 5 horas los sábados."

Al comparar el DATRON con otras máquinas que ha corrido, Allard dice, "Obviamente, en términos de velocidad de husillo, son más altas que lo que la mayoría de la gente está poniendo por ahí. Haas no ofrece nada más alto que 15.000 RPM y otras máquinas de este tamaño no están corriendo el tipo de velocidades de husillo que DATRON está corriendo. Además, la precisión que DATRON tiene es realmente sobresaliente. Ya sabe, verifico todo en la CMM, y he publicado videos mostrándonos verificando la redondez de piezas que han salido del DATRON y estamos en aproximadamente 4 micras."

Allard no siente que haya mucha diferencia entre un taller de trabajos y un taller de prototipado porque incluso cuando solo están prototipando una pieza, hay una buena posibilidad de que se convierta en un trabajo de producción de serie corta en el futuro. Como ejemplo, señala una pieza de BAE que comenzó como 5 prototipos hace 2 años, y en este día está corriendo 35 ensamblajes. "Hicimos los prototipos originales, así que cuando llegó el momento de su pedido de producción, éramos la única empresa calificada para hacer el trabajo. Debido a la naturaleza de lo que es la pieza, y el hecho de que habíamos demostrado que podíamos hacerlo, no querían dárselo a nadie más. Es un proyecto extraño, es un poco fuera de lo ordinario y ese es el tipo de cosa que hacemos. Estas cosas podrían caer en la pila de 'no cotizar' para muchos talleres porque es complejo, es todo trabajo 3D, tolerancias ajustadas, bajas cantidades, cosas que la mayoría de la gente no quiere tocar, … y eso es lo que me gusta."

Debido a su enfoque en la industria aeroespacial, la máquina DATRON de Rapid DTM generalmente se usa para fresar aluminio, pero también la usan para mecanizar acero inoxidable 303, 17-4 acero inoxidable, titanio 6AL-4V, G10, y mucho Delrin según Allard. Para BAE Systems, las piezas varían un poco pero son similares en algunos aspectos – uno siendo que son estos pequeños bloques de aluminio MIC-6 que miden aproximadamente 5 pulgadas por 3 pulgadas y media pulgada de espesor. Rapid DTM fresa ranuras verticales diminutas cortadas en ellas que son bastante profundas. Allard explica, "Así que, estamos corriendo herramientas realmente pequeñas que cuelgan mucho más de lo que debería colgar una de estas herramientas − pero este es el tipo de cosas que he estado haciendo por mucho tiempo." Hace años, cuando empezaron a hacer estas piezas, le tomaba a su operador de máquina Haas aproximadamente 10 horas producir una sola unidad. A través de la evolución en tecnología CAM, esencialmente pudiendo hacer más mecanizado residual, pudieron reducir ese tiempo de ciclo a aproximadamente 5 a 6 horas en su máquina Haas.

Allard dice, "Pero cuando movimos el trabajo al DATRON, redujimos el tiempo de ciclo a aproximadamente 2,5 horas para una mejora de más del 50%."

En el caso del prototipado y producción de serie corta de Rapid DTM, muchas de las piezas que producen tienen tiempos de ciclo cortos, por lo que los tiempos de configuración rápidos son críticos. Allard dice, "Estoy corriendo bajas cantidades de todo. En trabajos de los últimos 4 días, nuestro tiempo de ciclo es 44 segundos, así que estoy cargando piezas dentro y fuera… lo cual no es mi tipo favorito de trabajo. El hecho de que la configuración en la M8Cube sea rápida y fácil ayuda mucho." El área de mecanizado en la DATRON M8Cube es un amplio 40" x 32" lo que permite múltiples configuraciones como mordazas, abrazaderas neumáticas y platos de vacío. Esto proporciona a los fabricantes la flexibilidad para adaptarse a necesidades cambiantes y cambiar rápidamente. La máquina de Rapid DTM también tiene un recorte en la parte frontal de la cama que permite sujeción vertical para mecanizar los extremos de piezas de trabajo particularmente largas o altas.

Con respecto al gran área de trabajo de la M8Cube, Allard dice, "Cada par de días hay un trabajo diferente que entra para correr en el DATRON y esa es la naturaleza de lo que hago. Esa también es parte del desafío en el prototipado, tienes que configurar mordazas, platos de vacío y herramientado. Cuando los chicos de BAE Systems vienen y miran la M8Cube, una de las primeras cosas que mencionan es que para una máquina de este tamaño y peso tiene una tonelada de recorrido XY."

Allard también está extremadamente impresionado con la precisión de la M8Cube y la calidad de la sonda Renishaw integrada. "Como parte de nuestro negocio de metrología, he estado usando tecnología de sondas por siempre y también hay sondas Renishaw en el Haas. Pero hago una demostración sobre las diferencias en cómo funcionan los dos sistemas y algunas de las ventajas que el DATRON tiene. Puede hacer todo lo que hace en el DATRON en el Haas pero podría requerir un par de macros diferentes para hacerlo. Con el DATRON, hay un menú mucho más grande para sondas porque hay muchas más cosas que puede hacer dentro de ese mismo ciclo.

Por ejemplo, ayer estaba usando mordazas blandas. Así que tiene dos mordazas de vicio configuradas con un espacio entre ellas. Así que, quería establecer un cero Z desde la parte superior de la mordaza trasera del vicio. Quería establecer el cero X en la línea central de esa mordaza trasera y luego mi cero Y a través del exterior abarcando las dos mordazas. Con el Haas, tendría que hacer eso como dos ciclos diferentes. Podría hacer un X web y un Z como un ciclo y luego tendría que mover el husillo a la línea central en la dirección Y y luego hacer un ciclo Y web. Mientras que, con el DATRON, la forma en que está configurado ese menú, puede compensar X e Y para sondear Z y puede compensar Y para sondear la X. No tiene esas opciones en los ciclos Renishaw integrados para el Haas. Realmente no hay otro sistema de sondas por ahí (del que yo sepa) que le dé la flexibilidad que el sondaje DATRON hace."