オーストラリアかららせん形状を作成するためのより良い方法

Nov 26, 2023

これは、Advanced Spiral Technology の TruHelix™ CNC 成形システムで作成された螺旋形状の例です。 提供された画像

スクリューコンベアやオーガなど、金属でできた螺旋状の形状を見ると、「どうやって作られているんだろう？」と思わずにはいられません。 Advanced Spiral Technology (AST) のセールスおよびマーケティング マネージャーである Gil Swadling 氏は、このことは、今年 11 月に開催された北米最大の金属加工技術イベントである FABTECH でも明らかであり、そこでは多くの製造業者が、ビデオを見るためだけにブースに足を止めていたと述べました。同社の断面スクリューフライトヘリックス成形機が稼働中。

偶然にも、AST はほぼ 20 年前に設立されました。その理由は、オーストラリアの螺旋形状製造のベテラン 2 人が「これらのものを形成するより良い方法があるはずですよね?」という独自の疑問を抱いていたからです。 この疑問が何年もの開発につながりました。 その結果、ヘリカル フライト成形プロセスから「闇の技術」を取り除くことができる TruHelix™ CNC 成形システムが誕生した、とスワドリング氏は述べました。

スクリューコンベアの設計に長年携わってきたスコット・オズモンド社のグレッグ・ブロクサム氏と、断面スクリュー・フライト・ヘリックスの製造に長い歴史を持つスコット・スパイラル社のスコット・ケルフ氏が中心人物です。 AST。 彼らは、これらの難しい形状を作成するためのより適切でより一貫した方法を見つけるために、約 50 年前に集まりました。

「彼らはメーカーがこのようなことを行ってきた方法を調べていて、なぜこの特定の方法で行われるのかを尋ねました」とスワドリング氏は語った。 「もちろん、彼らは『私たちはいつもそのようにしてきた』という古典的な答えを受け取りました。 まあ、それはあまり良い理由ではありません。」

彼らは、それがオーストラリアだけでなく他の場所でも同様の典型的な反応であることを発見しました。 ヨーロッパと北米の一流の金属加工施設では、製造業者が経験豊富なプレスオペレーターと、螺旋形状の作成に成功した試みのブラックブックに依存していることがわかりました。

ファブリケーターはそれにどのようにアプローチしましたか? 彼らは、ブラックブックを見て、特定のサイズの螺旋形状を実現するにはどのようなフラットシートメタルのサイズが適切かを確認し、そのシートを見つけて、それを垂直プレスに置かれた工具に配置し、曲げシーケンスを開始し、次のように祈るかもしれません。良い結果。 これらの形状を作成するために 3D モデリングを使用している可能性がある最も高度な製造作業でさえ、ツールから得られる螺旋形状は単に必要な形状ではないため、再加工し続ける必要がありました。

一部の企業は、プレス ブレーキのような、より水平方向のプレスを使用して形状を実現しようとしたかもしれませんが、結果は同様でした。

どちらの状況でも、メーカーは依然として 1 つのフライト サイズに合わせて設計された金型を使用していました。 製造業者が、たとえば、金型が提供するように設計されたものよりも 3 インチ短いセグメントを望んだ場合、それに近づけるために金型内でシートメタルを配置する方法を知っているオペレーターのスキルに依存する必要がありました。新しい次元。 明らかに、そのようなアプローチでは、当初の望ましい仕様を満たすには程遠い結果が得られました。

これらの観察と現代のコンピューティングの黎明は、ブロックサムに、これらの形状を作成するためのより適切でより一貫した方法を研究する動機を与えました。 長年にわたる作業とアイデアのテストを経て、彼はソフトウェア、工具、工作機械を開発し、それらは自身の製造業務で使用されていました。 その後、噂が広まり、誰かが螺旋セグメントの形成の謎を解くための機械的な答えを求めました。

約 8 年前、AST はイタリアのヘリカル フライト フォームのメーカーから問い合わせを受けました。 彼はその会社が何をやっているのかを聞いていて、自分の目で見てみたいと思っていました。 世界的に見ても、金属製造コミュニティ内では噂が広まっており、秘密を守るのは困難です。

螺旋形状を効率的に曲げるには、熟練したプレスオペレーターと、プロセスをガイドする過去の仕事の小さなノートが必要でした。 これではまったく効率的ではないことを認識し、Advanced Spiral Technology の創設者らは螺旋形状を作成するための CNC 成形機の開発に数年を費やしました。 その研究開発の一環として、フォームの成形の成功に影響を与える多くの変数に対処するソフトウェア プログラムがありました。

AST を訪れ、社内で開発された螺旋セグメントを形成する工作機械を見た外国人ゲストは、「あれが欲しい」と一言言いました。

「これは私たちが過去 10 ～ 15 年かけて開発したものでした。他の人が使用できる状態ではありませんでした」とスワドリング氏は言いました。 「ソフトウェアをより良く開発する必要があります。」

次の 2 年間、AST はそれを実行しました。 制御テクノロジーを微調整し、ユニットと一緒に販売されるツールのセットと同期させました。 イタリア人のゲストは、ヘリカル フライト フォーミングの自動化時代に飛び込みたいという願望を持っており、最初の顧客でした。

どのように機能するのでしょうか? 機械のオペレーターは、材料の種類、厚さ、セグメントの長さ、ピッチなどのヘリカル飛行形状の仕様を入力し、制御装置がどのような工具を機械に配置するかを指示します。 工具を所定の位置に設置すると、材料が一方の側からもう一方の側にゆっくりと供給されます。 工具は曲率のセクションを形成して解放し、機械は次の未成形セクションを工具の成形ウィンドウ内に引き込みます。 このプロセスは、セグメントが完全に形成されるまで繰り返され、完全ならせん形状が生成されます。

「プレスのように変形させるのではなく、実際に成形しているのですね」とスワドリング氏は言う。

製造業者が AST マシンの 1 つを購入すると、41 セットの工具が入手できます。 (スワドリング氏によると、AST のエンジニアは、工作機械の制御ソフトウェアと工具の組み合わせを使用して、ファブ ショップがらせん状の飛行形状の「10 億」もの異なる組み合わせを作成できると判断したと述べています。) その一連の工具と中型の機械を使用して、工場はらせん状の形状を成形することができます。軟鋼製 (最大 1 インチ)。 ステンレス鋼 (最大 3/4 インチ)。 Hardox などの硬化金属 (最大 5/8 インチ)。 スワドリング氏は、この工具は工場で製造されるフライトフォームのサイズの大部分 (通常は外径 5 インチから 48 インチの間) に対応できる必要があると述べました。

小型のヘリカル飛行形態を必要とするメーカーのために、AST はマイクロパックと呼ぶ一連のツールを開発しました。 現在市場に出ている多くの中型機械に後付けでき、外径 2 インチから 5 インチの範囲のプロジェクトに取り組むことができます。

スワドリング氏は、AST 技術の主な利点の 1 つは、ヘリカル フライト フォーミングを専門とする製造業者がピッチ依存の金型の大量の在庫を保持する必要がなくなったことであると述べました。 通常、このタイプの在庫には多数の右手用ツールと左手用ツールのセットが含まれることに注意してください。 TruHelix フライト フォーミング システムにより、2 種類のツールが不要になります。 おくるみは、右手でも左手でも使えるこのツールを「両手利き」と呼んでいます。 製造者が作成したばかりの形状とは反対の形状を望む場合は、金型の配置を反転するだけで、以前と同じように作業を進めることができます。

マシン上で螺旋状の飛行形態を作成するのにかかる時間は 5 ～ 8 分です。 スワドリング氏によると、1週間のトレーニングの後、これまで螺旋セグメントを作成したことがなかった人でも、数分で自分のマシンで螺旋セグメントを作成できるようになったという。

AST は世界中の店舗に 70 台以上の機械を設置しており、北米には約 20 台あります。 昨年シカゴで開催された最初のFABTECHに参加した後、スワドリング氏はその数は拡大するはずだと語った。

「建設、農業、食品調理、環境廃水、化学薬品、鉱業、プラスチック、紙パルプ、その他の産業を見ると、多くの人がこれらの用紙を使用しています」とスワドリング氏は言う。 「落ち着いて考えてみると、それは実に驚くべきことだ。」

らせん形状の最も一般的な用途の 1 つは、オーガーです。