VIDEO:Een unieke innovatie houdt de wielen draaiende

Deze video bevat Wes Wolfenbarger en Gary Mailhiot die beschrijven wat de aanleiding was voor het idee voor hun unieke fietsonderdeel en hoe ze van de ontwikkeling ervan een internationaal bedrijf zijn geworden dat meer dan 100 verschillende variaties van het onderdeel produceert.

Toen fervent fietser en professionele fietsmonteur Gary Mailhiot besloot om zijn nieuwe ontwerp voor de trapas van een fiets te vervaardigen, werkte hij in een fietsenwinkel en had hij geen ervaring met verspanen. Maar met de hulp van een vriend en toekomstige zakenpartner, Wes Wolfenbarger, en een nabijgelegen distributeur van gereedschapsmachines, hebben ze een voortijdig probleem met lagerstoringen opgelost dat de fietsindustrie teisterde.

Mailhiot's idee voor een nieuw trapasontwerp werd aangewakkerd toen zijn nieuwe $ 5.000 koolstofvezelfiets in 2013 naar de fietsenwinkel kwam met twee plastic lagerhuizen om te combineren met een high-end titanium crankstel. Wetende dat een beter ontwerp op zijn plaats was, vroeg hij zich af of een aluminium configuratie uit één stuk een beter alternatief zou zijn.

Hij raadpleegde Wolfenbarger, een werktuigbouwkundig ingenieur die in een machinewerkplaats werkte, over zijn idee voor het nieuwe ontwerp. Enthousiast over het vooruitzicht werkten de twee destijds bij de werkgever van Wolfenbarger aan een prototype. Uiteindelijk besloten de twee echter om hun eigen machinewerkplaats te creëren in North Little Rock, Arkansas, om de trapassen in eigen huis te produceren.)

Een bodem wat?

De trapas van een fiets is het onderdeel dat wordt gebruikt om het crankstel met het frame van de fiets te verbinden, zodat het onafhankelijk van het frame kan draaien. De trapas van een composietfiets wordt in de frameschaal gedrukt en bevat aan elke kant twee lagers.

Het paar besloot dat ze een dunwandige aluminium behuizing voor de twee lagers uit barstock-buis konden maken. Vervolgens kunnen de lagers in elk uiteinde van de buis worden gedrukt om een ​​beugel uit één stuk te creëren die een betere concentriciteit tussen de twee lagers biedt.

Gelukkig had Wolfenbarger een werkrelatie met een lokale distributeur van gereedschapsmachines, TechMach (Rogers, Arkansas), die op dat moment toevallig een Doosan-draaibank op voorraad had. Na een gevoel voor de machine te hebben gekregen bij de

Omdat trapassen geen universele maat hebben, het bedrijf maakt nu ongeveer 100 variaties van wat het de kernmodule noemt. Fotocredits:BBInfinite

locatie van de distributeur, besloten de zakenpartners dat het Doosan Lynx 220 LYA-draaicentrum hun eerste aankoop moest zijn vanwege de snelheid van 6.000 tpm. Dit hoge spiltoerental is van cruciaal belang voor het aanhouden van de zeer krappe toleranties die de dunwandige aluminium behuizing vereist, legt Wolfenbarger uit.

Mailhiot huurde vervolgens een faciliteit van 1.500 vierkante meter met de begeleiding van TechMach. De distributeur adviseerde de zakenpartners ook over stroomvereisten, riggingdiensten en een financieringsmaatschappij. Het was slechts het begin van een succesvol avontuur voor deze nieuwe startup genaamd BBInfinite.

Het bedrijf, toepasselijk genoemd naar het product dat het produceert (onder haakjes) en "oneindig", zoals in "voor altijd draaien", kreeg volgens Wolfenbarger al snel een patent voor zijn ontwerp uit één stuk.

Probleem opgelost

Wolfenbarger legt uit dat de meeste fietsfabrikanten een tweedelige trapas gebruiken die bestaat uit twee lagers, elk in hun eigen behuizing, met één aan elke kant van het fietsframe. Maar dit ontwerp was problematisch omdat wanneer een van de twee lagers verschuift (vanwege de ongelijke hoeveelheid gewicht op beide lagers), een van de lagers de neiging heeft sneller te verslijten dan de andere.

"Ons ontwerp uit één stuk is een geweldige oplossing geweest voor voortijdig falen van lagers, omdat we de plaatsing van de lagers zoveel meer kunnen regelen", legt Wolfenbarger uit. Dit ontwerp maakt het ook gemakkelijk voor de fietsfabrikant of -bouwer om het geheel in het fietsframe te drukken.

Het bedrijf begon met het maken van trapassen voor een aantal high-end fietsmerken. Wolfenbarger zegt dat er één merk was waarvan bekend was dat het meer problemen had met zijn trapas dan andere, dus richtten ze zich eerst op de verkoop aan dat bedrijf. “We hebben een catalogus opgebouwd door nieuwe producten aan onze website toe te voegen”, legt hij uit. “En dan zouden we een nieuwe YouTube-video voor dat product maken. En vanaf daar is het gewoon verder gegaan.”

De Doosan Lynx 220 vervaardigt de dunwandige aluminium bij 6.000 tpm, wat volgens Wolfenbarger een noodzakelijke snelheid is voor dergelijk delicaat materiaal met nauwe toleranties.

Omdat trapassen geen universele maat hebben, maakt het bedrijf nu ongeveer 100 variaties van wat het de kernmodule noemt. De variaties variëren in diameter van 1-1¼ tot 2 inch (36 mm tot 50 mm). De voorraad is 3 ft. lang, wat meestal ongeveer acht tot twaalf delen oplevert.

Het klantenbestand van BBInfinite is uitgegroeid tot zowel high-end fietsfabrikanten als doe-het-zelvers die fietsen in elkaar zetten in hun garages. "Gary en ik wilden een systeem voor deze klanten ontwikkelen, zodat ze de trapas zelf konden installeren", zegt Wolfenbarger. "En daar zouden we een ondersteunende structuur omheen creëren." Daarom heeft het team in de loop der jaren veel YouTube-video's opgenomen met duidelijke installatie-instructies. Het bedrijf bouwde ook een website en gebruikte Shopify uiteindelijk als online winkel om zijn producten te verkopen.

Een effectief bewerkingsproces ontwikkelen

Met het 20-pk Doosan Lynx 220 LYA-draaicentrum van de winkel en TechMach's kennis van belangrijke prestatieaccessoires, bewees BBInfinite dat het mogelijk is om consistent de nauwe toleranties te bereiken die nodig waren om de dunwandige aluminium schaal voor zijn trapasmontage te bewerken. De draaibank houdt consequent een tolerantie van ± 0,00025 aan, wat volgens Wolfenbarger van cruciaal belang is voor het bewerken van zeer dun aluminium dat voor sommige van zijn klanten ongeveer 0,02 inch dik is, met een gladde oppervlakteafwerking.

Diamantgereedschap helpt ook om die hoogwaardige oppervlakteafwerking te bereiken, zegt Wolfenberger. Na te hebben gewerkt met Sandvik Coromant wisselplaten voor eerdere banen bij zijn voormalige

Wolfenbarger staat bij de Doosn Lynx 220, die verspant de trapasbuis van het bedrijf in kleine volumes. De zaken zijn goed voor BBInfinite, zelfs tijdens de COVID-19-pandemie, toen de fietsindustrie een hoge vlucht nam. Wolfenbarger voorspelde echter een supply chain-tekort en besloot daarom de nieuwste Doosan-draaibank aan te schaffen, de Lynx 2100.

bewerkingspositie, wist hij al dat hij dit gereedschap zou kiezen voor het aluminium onderdeel van de werkplaats. "Ik denk graag dat we een Ferrari bouwen - we gaan niet zozeer voor hoog volume als wel voor kwaliteit", zegt hij. "Dus we zoeken naar het beste gereedschap dat we kunnen krijgen om onderdelen van hoge kwaliteit te produceren."

Maar daarnaast moeten zowel de werktuigmachine als de accessoires als een systeem samenwerken. BBInfinite zegt de juiste combinatie van de volgende opties voor efficiëntie te hebben gevonden bij het bewerken van de trapassen.

• Spaandertransporteur: Het bedrijf gebruikt een Hennig (trommel-stijl) filterende spanentransportband om de machine schoon te houden door de kleine en fijne spanen die de draaibank produceert efficiënt uit de machine te verplaatsen. Dit elimineert de noodzaak om handmatig chips uit de machine te verwijderen.
• Spantang: Volgens Zach Chimarys, sales engineer bij TechMach, die nauw samenwerkt met BBInfinite. Ook heeft de boorkop een hoog toerental dat overeenkomt met het spiltoerental van de machine, voegt hij eraan toe.
• Afsnijstaaftrekker: De Lynx 220 is ook uitgerust met een Royal Products-stangtrekker met een afsnijgereedschap. Chimarys legt uit dat die functie een vorm van machineautomatisering is, omdat het onderdelen kan bewerken zonder de deur te hoeven openen en handmatig de balk naar buiten te hoeven trekken om het volgende onderdeel te bewerken, zegt hij. "Ze kunnen een aluminium staaf of aluminium buis van 3 of 4 ft. lang gebruiken en ze kunnen er meerdere onderdelen uit halen zonder onderbreking van de operator", zegt hij.

Het eendelige trapasontwerp van BBInfinite bestaat uit een dunwandige aluminium behuizing voor de twee lagers die normaal gesproken vroegtijdig slijten. De lagers worden in elk uiteinde van de behuizingsbuis gedrukt, wat een verbeterde concentriciteit tussen de twee lagers biedt.

Nadat het draaien is voltooid, delen de afsnijgereedschappen van het apparaat het werkstuk van de staaf. De trekker van de unit grijpt dan onmiddellijk de staaf vast en trekt deze op zijn plaats voor de volgende draaibewerking. Door op deze manier elementen te combineren, wordt slechts één torenstation gebruikt. Het elimineert ook de noodzaak om een ​​afzonderlijke trekker in positie te indexeren, wat de cyclustijd zou verkorten.

• Deelverzameling: Om de kans op krassen door onderdelen die in een traditionele mand vallen te elimineren, hebben Wolfenbarger en Mailhiot een ringmethode ontwikkeld om de onderdelen op te vangen. Wolfenbarger beschrijft het proces als in feite een groefgereedschap dat het holle aluminium buisdeel vangt. (Denk in termen van een "ring-gooi"-spel op een kermis.) Het onderdeel wordt daar vastgelegd zodat de operator het kan ophalen nadat het onderdeel is voltooid.
• Mist Collector: Bij machinale bewerkingen met een hoog toerental is het van cruciaal belang om een ​​mistcollector te implementeren om de hoge output van nevel en rook die ontstaat op te vangen. Chimarys zegt dat deze schone winkel schoon blijft dankzij de LNS Fox WS 2 330 mistcollector, waardoor olie van de vloer en de lucht schoon blijft.

Kwaliteitscontrole gebruikt de juiste software

Hoewel hij zichzelf niet als een machinist beschouwt, bediende Wolfenbarger de draaibank bij het begin van de winkel omdat er niemand anders was om het te doen. Sindsdien heeft het bedrijf echter een machinist ingehuurd om de draaibank te laten draaien. Maar Wolfenbarger blijft de machine offline programmeren in de CAMWorks

Verisurf-kaartsoftwareprogramma draait op BBInfinite's Renishaw Equator 300 meetsysteem om de nauwkeurigheid van de tolerantiemeting van de sonde op de dunwandige aluminium buis die door de winkel is bewerkt, te vergroten.

suite van SolidWorks met behulp van het ondersteuningsteam van softwareleverancier GoEngineer. Hij vindt de software gebruiksvriendelijk omdat hij het gehele onderdeel offline kan programmeren, waardoor ingrijpen tijdens het verspanen niet nodig is. Hij houdt vooral van de plug-in die een bibliotheek biedt van de gereedschappen in zijn specifieke gereedschapsmachine. Van daaruit kan hij de gereedschappen simuleren die het onderdeel snijden en het programma verfijnen.

BBInfinite neemt zijn kwaliteitscontrole serieus, want zonder ervoor te zorgen dat er geen misrekeningen zijn, zouden de zakenpartners failliet gaan, zegt Wolfenbarger.

Daarom is het Verisurf-kaartsoftwareprogramma dat samen met het Renishaw Equator 300 meetsysteem draait, zo waardevol voor het bedrijf. De software verhoogt de nauwkeurigheid van de tolerantiemeting van de sonde op de dunwandige aluminium buis die door de winkel is bewerkt. Hij legt uit dat de sondes, die eruitzien als spinnenpoten die een te meten onderdeel omringen, het onderdeel aanraken terwijl ze de afmetingen berekenen. Het stelt de winkel in staat om te weten hoe offsets moeten worden aangepast om een ​​maat vast te houden. En wanneer een onderdeel moet worden gesloopt, recyclet BBInfinite het materiaal.

Lasermarkering en montage

Na het verspanen van de aluminium buizen besteedt het bedrijf de anodisatie uit. Vervolgens doet de winkel zijn eigen lasermarkering met zijn fiberlasermarkeermachine van Derek Laser. De machine markeert elke buis met een QR-code die instructies van de klant bevat voor het installeren van de trapas op de fiets. Deze

De interne lasermarkeermachine markeert elk buis met een QR-code die instructies van de klant bevat voor het installeren van de trapas op de fiets.

papierloze instructies helpen ook om verpakkingsmateriaal te verminderen en stelt het bedrijf in staat om zijn online instructies gemakkelijk bij te werken wanneer dat nodig is.

Het persen van de twee (gekochte) lagers, één aan elk uiteinde van de aluminium buis, is de laatste stap van het interne montageproces van BBInfinite voor de trapassen.

Vooruitgang en advies

De winkel gebruikt nog steeds slechts één originele Doosan Lynx 220, die het bij de oprichting van het bedrijf heeft gekocht, om de aluminium buizen te bewerken. De zakenpartners hebben sindsdien echter een andere Doosan-draaibank gekocht - de Lynx 2100 - die een iets grotere spindelboring biedt om grotere onderdelen te bewerken. Deze nieuwere machine heeft de winkel in staat gesteld om Delrin-afstandhouders voor een ander product (die eerder waren uitbesteed) toe te voegen aan de interne productie.

Het bezit van de juiste apparatuur voor een klus is zeker noodzakelijk, maar Wolfenbarger legt uit dat om een ​​bedrijf te starten, het niet noodzakelijk is om meteen gereedschapswerktuigen aan te schaffen. Hij zegt dat het even belangrijk kan zijn om een ​​product op de markt te brengen voordat het daadwerkelijk wordt geproduceerd.

“Als je een machinefabriek probeert te beginnen, laat je dan niet overweldigen door het feit dat je geen machine kunt betalen”, legt hij uit. “Zoek een manier om jezelf op de markt te brengen, vind een manier om een ​​website te maken, vind een manier waarop mensen je kunnen vinden. Dus als je producten gaat maken, is marketing niet je volgende hindernis.”

BBoneindig | bbinfinite.com

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