Kiedy Jack Budd, prezes Precision Waterjet, Orange, Calif., nabył swoją pierwszą wycinarkę wodną siedem lat temu, spodziewał się, że główna produkcja firmy będzie skupiona wokół przemysłu lotniczego, który zresztą wtedy rozwijał się bardzo dynamicznie. Jednak kiedy ruch w tej branży zaczął się zmniejszać, rozpoczęły się poszukiwania nowych klientów, głównie na rynku architektonicznym, w grawernictwie i w przemyśle części samochodowych.

    Załamanie (rozszczepianie) strumienia powodowało, że przybierał on kształt stożka i było przyczyną problemów związanych z uzyskaniem właściwego kształtu krawędzi.

    Kiedy Jack Budd już zaistniał na rynku produkcji przekładni zębatych, zorientował się, że ci najbardziej znaczący, przyszłościowi klienci szukają części o krawędziach prostopadłych, czyli takich, jakich nie dało się osiągnąć używając wycinarek wodnych typu 2-D, których do tej pory używał.
    Wycinarka wodną 2-D, podczas cięcia porusza się pod kątem 90 stopni w stosunku do płaszczyzny ciętej. Punktowy strumień wody złamuje się zaraz u wylotu, przez co na wewnętrznych krawędziach wycinanej części otrzymujemy nieregularne linie (patrz Zdjęcie 1). Im grubszy materiał i im szybciej operator stara się ciąć, tym większe jest rozszczepienie strumienia i bardziej wyraźne są zniszczenia.
    Oprócz tego, jako że wycinanie wodą jest procesem cięcia strumieniem, podobnie jak wycinanie laserem lub plazmą, strumień ten, wraz z głębokością cięcia traci na sile. Powoduje to powstawanie V-kształtnego zwężenia, nazywanego kątem zbieżności (patrz Zdjęcie 2).
    „Z uwagi na problemy z krawędziami w wycinarkach starego typu, było sporo rzeczy, których, bez cienia wątpliwości, nie byliśmy stanie wykonać. Absolutnie nie było mowy o wycinaniu kół zębatych.” mówił Budd. „Gdybyś miał złożyć ze sobą dwa koła zębate wycięte przy pomocy wycinarki wodnej, na górze miałbyś luzy, a znowuż na dole byłoby zbyt ciasno.”
    „W konsekwencji, musieliśmy zwalniać pracę maszyny podczas pracy nad krawędziami. Był to jedyny sposób na uzyskanie w miarę akceptowalnych, prostopadłych kształtów, jakich wymagali nasi klienci”, mówił Budd. „Powolne cięcie zwiększało koszty powstawania części.”

Zdjęcie 1
Odchylenie strumienia spowodowało zniszczenie wewnętrznych krawędzi, tego elementu stalowego o calowej grubości. Punktowy strumień wody złamuje się zaraz u wylotu, przez co na wewnętrznych krawędziach wycinanej części otrzymujemy nieregularne linie. Im grubszy materiał i im szybciej operator stara się ciąć, tym większe jest rozszczepienie strumienia i bardziej wyraźne są zniszczenie.

Próby Niwelowania Załamań Strumienia

    Od samego początku Budd postawił na próby dostosowania istniejących obrabiarek do wymogów klientów. Skontaktował się z firmą produkującą 5-osiowe głowice do frezarek, w celu zaadaptowania „miniprzegubów” do istniejących już obrabiarek Precision. Jednak w końcu porzucił ten pomysł.
    „Możliwość przystosowania czegoś, by mogło tylko ciąć w linii prostej bez stożkowatości, nie przedstawiało zbyt wielkiej trudności, ale już obróbka wokół rogów, do tego przy zmiennej prędkości – to już było naprawdę skomplikowane zadanie.”
    Kontynuując pracę nad swoim projektem udoskonalenia obrabiarki Dynamic Waterjet ™ i przystosowania jej do cięcia bez efektu stożka, Budd spotykał się z firmami Flow International, Kent i Wash.
    „W ramach umowy, ja wyraziłem zgodę na przeprowadzanie testów, a oni w zamian przedłużyli troszeczkę gwarancję i pomogli mi w innych kwestach związanych z pracą warsztatu,” powiedział Budd.
    „Otworzyło nam to oczy na możliwości, jakie daje cały ten sprzęt, a przedstawiciele Flow szybko dostrzegli korzyści, jakie będą mogli czerpać z usług serwisowych na tym polu,” mówił Budd. „Poszło nam całkiem nieźle.”

Głowica Przechylna I Intuicyjny Software Wyeliminowały Problem Stożka

    „Dynamic Waterjet ™ posiada miniprzegub, dzięki któremu nawet 15-stopniowe rozszczepienie strumienia może zostać wyeliminowane na poziomie głowicy,” powiedział Budd. „Dynamiczna głowica przez cały czas kompensuje kąt, co pozwala na wycinanie prostopadłych krawędzi, bez konieczności zwalniania podczas obrabiania rogów.”
    „Obróbka rogów i uzyskanie dobrego wykończenia zawsze sprawiały pewną trudność, ale teraz Dynamic Waterjet ™ radzi sobie z wszelkimi skomplikowanym kątami oraz z modelowaniem różnych materiałów, o różnej grubości. Możemy szybciej obrabiać rogi i otrzymujemy gładsze wykończenie krawędzi nawet u dołu, na co nie pozwalała nam konwencjonalna wycinarka wodna”
    „Wynik – zero nieregularności. Głowica Dynamic Waterjet ™ i odpowiednie oprogramowanie położyły kres naszym problemom.”
    „W zasadzie to teraz po prostu programujemy daną część, mówimy maszynie, jaki to typ materiału, i o jakiej grubości, jakiego wykończenia oczekujemy, a maszyna sama wykonuje resztę operacji”.

Zdjęcie 2
Wycinanie wodą jest procesem cięcia strumieniem, podobnie jak wycinanie laserem lub plazmą, strumień ten, wraz z głębokością cięcia traci na sile. Powoduje to powstawanie V-kształtnego zwężenia, nazywanego kątem zbieżności

Kwestie Finansowe

    Z uwagi na to, że już wcześniej na wyposażeniu firmy były wycinarki wodne, Budd miał już pewne pojęcie na temat kosztów związanych z użytkowaniem nowych maszyn. Jedynym dodatkowym wydatkiem był więc ewentualny zakup nowej głowicy.
    „Z naszego punktu widzenia, dynamiczny kontroler stożkowatości strumienia podniósł wartość obrabiarki o wiele więcej, niż sam kosztował,” stwierdził Budd.
    „Nowopowstała obrabiarka, była czymś rewolucyjnym w przemyśle, więc teraz nie pozostaje nam nic innego jak utrzymać miejsce lidera w tej, zresztą naszej dziedzinie.”
    „Ale ja nie potrafię tak poprostu spocząć na laurach”, powiedział. „Moja żona  tylko przewraca oczami kiedy zaczynam mówić o nowych pomysłach.”

Wejście Na Nowe Rynki

    Jak twierdzi Budd, nowe wycinarki wodne otworzył mu nowe rynki zbytu i dostarczył możliwości zwrócenia na siebie uwagi firm, które kiedyś nie były zainteresowane współpracą.
  „Tu, w Kalifornii, jest dosyć sporo manufaktur szukających szybszych sposobów na wyprodukowanie prototypów,” mówił. „Nowa technologia umożliwia nam cięcie kół zębatych w taki sposób, by były one prostopadłe w obydwu powierzchniach i by miały bardzo ciasne tolerancję. Wycinając koło zębate współpracujące, możesz uzyskać idealnie prostopadłe powierzchnie, a co z tym się wiąże, poszczególne części są do siebie doskonale dopasowane.”
    Udoskonalenie to pozwoliło firmie Budd’a na rozpoczęcie pracy z firmami architektonicznymi i zajmującymi się grawerowaniem.
  „Od lat chcieliśmy produkować bezcementowe medaliony marmurowe”, zdradził Budd. „Zazwyczaj, by można było zrobić połączenie dwóch kawałków marmuru bez użycia cementu, przy pomocy konwencjonalnej wycinarki wodnej trzeba było ciąć medalion obrócony wierzchem w dół - co sprawiało straszliwe problemy - albo wykonać mnóstwo dodatkowych docięć i szlifów, żeby elementy do siebie pasowały.”
    „Nasza konkurencja to głównie Europa i Chiny. W Chinach, gdzie robocizna jest znacznie tańsze niż tutaj, w USA, późniejsze ręczne dopasowywanie i docinanie elementów nie stanowi zbyt wielkiego problemu.”
  „Teraz jesteśmy w stanie zrobić to wszystko na poziomie naszej obrabiarki, więc nie potrzebujemy dodatkowego wykończenia. Możemy po prostu dociąć medaliony do odpowiednich rozmiarów i kształtów, a poszczególne części pasują do siebie prawie jak układanka.”
    Bardzo często wycinamy metalowe wstawki – nazwy i loga firm wycinane z oczyszczonej stali nierdzewnej – które muszą idealnie pasować do marmurowego lub granitowego podkładu. „Dynamic Waterjet™ znacznie ułatwia wycinanie takich liter, pozwala na ich lepsze dopasowanie i idealną powtarzalność.”
    „To jest być może tylko 10 albo 15 procent dochodów firmy, ale zawsze to już coś dodatkowego. Ta maszyna sama znajduje sobie pracę.”

Dynamic Waterjet ™ posiada miniprzegub, dzięki któremu nawet 15-stopniowe rozszczepienie strumienia może zostać wyeliminowane na poziomie głowicy,” powiedział Budd. „Dynamiczna głowica przez cały czas kompensuje kąt, co pozwala na wycinanie prostopadłych krawędzi, bez konieczności zwalniania podczas obrabiania rogów

Róbmy Więcej Dla Naszych Obecnych Klientów

    Zmodernizowane obrabiarki zwiększyły jakość części, które już wcześniej były przez firmę wyrabiane. „Mieliśmy kilku klientów, którzy wykonują wygładzanie i polerowanie wszystkich powierzchni materiałów. Początkowo, ze starym sprzętem, otrzymanie wyjściowego materiału i późniejsze doprowadzenie go do takiego lustrzanego efektu - żeby na gołe oko nie było widać różnicy między nim i innymi wypolerowanymi elementami postawionymi obok - było bardzo czasochłonne i drogie. Unowocześnienia pozwoliły nam na oddanie w ręce naszych dotychczasowych klientów, już na pierwszym etapie, czegoś, co wygląda prawie jak po obróbce wykończeniowej.”
      Nowe możliwości pozwoliły spełnić nowe potrzeby obecnych klientów. „Nawet jeżeli jest to tylko niewielka część całego zadania, klient nie musi już przesyłać ciętej u nasz części innym firmom do dalszej obróbki.”
    Ponadto, Budd twierdzi, że ulepszenia stworzyły nowe możliwości dla klientów z branży architektonicznej, szczególnie w zadaniach, których wykonanie wymagało ogromnych nakładów pracy ręcznej. „Teraz zwracają się do nas mówiąc: ‘Chcielibyśmy spróbować jakoś to zrobić, ale ciężko jest cokolwiek zdziałać tam w tym rogu, gdzie to wszystko się łączy. Nie możemy się tam dostać naszymi tradycyjnymi narzędziami, może wasza obrabiarka da temu radę?’ Odpowiedź zazwyczaj brzmi ‘tak’.”

Pokonywanie Innych Problemów

    Budd przyznaje, że nowe prace wymagały nowych przestrzeni. „Musiałem kupić nowy budynek. Kolejny powód nowej serii wirowania gałek ocznych mojej żony,” powiedział Budd, chichocząc. „O wiele więcej produkujemy i w końcu potrzebowaliśmy magazynu. Wykorzystujemy każdy kawałeczek miejsca, którym dysponujemy. Aktualnie podwoiliśmy zajmowaną przez firmę powierzchnię.”
    Sprawy bezpieczeństwa i szkoleń były dodatkowym problemem. „Jesteśmy bardziej świadomi konieczności zachowania bezpieczeństwa, ponieważ teraz mamy do czynienia z dyszami, które mogą ciąć pod bardziej rozwartymi kątami, a strumień wody może się odchylić i rozprysnąć. Ale w codziennej pracy naprawdę nie zauważyliśmy niczego, co mogłoby wydawać się niebezpieczne, albo mogłoby być przyczyną jakichś obrażeń.”
    „Ze względu na kwestie bezpieczeństwa – podstawa maszyny została przeniesiona troszeczkę niżej, a głowica głębiej w obudowę – ale naprawdę nie ma konieczności wprowadzania jakichkolwiek innych zmian.”
    Według Budd’a nie było potrzeby dodatkowych szkoleń, nowy sprzęt działa praktycznie tak samo, jak to, co mieli wcześniej. „Włączenie nowych urządzeń do codziennej pracy nie trwało zbyt długo,” przyznał.

Zwiększona Produktywność

    „Dziś nasza produktywność, porównując z tym co było kiedyś, jest znacznie wyższa. Codzienne pracę zajmują o 15 procent mniej czasu, niż te, które wykonywaliśmy naszymi starymi wycinarkami wodnymi.”
    „Jesteśmy w stanie wysłać klientowi część, która znacznie lepiej sprosta jego oczekiwaniom, a przy tym nie zmienia się jej cena,” powiedział Budd. „Możemy zwiększyć profity, bo pracujemy troszeczkę szybciej, no i mamy zadowolonego klienta, który dostaje lepiej wykonaną część.”
    „W wyniku tego, uszczęśliwiamy starych klientów i zjednujemy sobie przedstawicieli innych rynków.”

Artykuł pochodzi z portalu: www.thefabricator.com

Autor: Kate Bachman