Geavanceerde Tooling & Automatisering Drijven Lancering Nieuwe Composiet Vensterputten

Photo Credit: Commercial Tool Group

Conventionele metalen vensterputten geïnstalleerd als afdekingen rond kelderramen zullen roesten in de loop van de tijd, wat de sterkte van de put kan compromitteren en zelfs kan instorten onder druk van achtervulling – grond ingevuld om te vervangen wat uitgegraven was om de ramen te plaatsen. RockWell Window Wells (Springville, Utah, VS) biedt al jaren een productlijn van vezel-versterkte plastic (FRP) vensterputten en gerelateerde producten met lichter gewicht en hogere kwaliteit, slijtlevensduur, temperatuurbestendigheid en impactweerstand dan typische metaal aanbiedingen. Voor de nieuwste Denali productlijn, stelde RockWell zich ten doel om een lager-prijs en esthetisch aantrekkelijker composietoptie te bieden dan eerder op de markt beschikbaar was, volgens Vaughn Cook, president van RockWell. „We wilden een hoogwaardig onderdeel bouwen dat concurrentie aangaat met een staal vensterput maar dat betere eigenschappen heeft, zoals impactweerstand en licht gewicht,” zegt hij.

Het bedrijfs originele RockWell FRP vensterputlijn wordt gemaakt via vacuum-assisted resin transfer molding (VARTM), en is, aldus Cook, „een zeer indrukwekkend, high-end product, met een gedetailleerde, gegolven steentextuur die eruitziet en voelt als echte steen.” Ongeveer twee jaar geleden besloten Cook en zijn team een nieuwe lijn van glasmat thermoplastische (GMT) vensterputten te ontwikkelen om een lager prijspunt op de markt te halen. „We konden zo'n handmatig productieproces niet gebruiken [voor de Denali putten] – het proces moest veel sneller zijn, en veel lager in kost om het te produceren. Dat was toen we contact opnamen met Commercial Tool,” zegt Cook.

RockWell en Commercial Tool Group (CTG, Grand Rapids, Michigan, VS) maakten kennis op een Amerimold beurs in Novi, Michigan. Cook was op zoek naar een malmaker met grote CNC freesmachines voor massive compressiemalen en die bekend was met composiettechnologie – en, merkt Cook op, één die een extra automatiseringsniveau aan het proces kon brengen.

CTG bleek een perfecte match, als een bedrijf met meerdere divisies die Commercial Tool & Die (CTD) omvatten, gespecialiseerd in grootschalige CNC-bewerking voor malmakerij, en CG Automation & Fixture (CGAF) die een verscheidenheid aan downstream equipment en fixatures ontwerpt en produceert, alsook geavanceerde materialshanteringssystemen en robotische articulatie.

Na een serie CAD-reviews en werkende prototypes, maakte Commercial Tool Group twee grote, 50.000 pond productiemalen van aluminium. RockWell gebruikt Solidworks voor engineering ontwerwerk, terwijl Commercial Tool Group de gemakkelijk te interfaceren Siemens NX suite van CAD/CAM/CAE gebruikt.

Photo Credit: Commercial Tool Group

De malsecties beginnen als grote aluminium blokken en de bewerking wordt gedaan op een Zimmermann portaal freesmachine op CTG’s fabriek. Volgens Scott Chase, engineering en sales manager voor Commercial Tool & Die, meet de typische afgeronde mal 66 inch breed × 109 inch lang × 60 inch hoog. De malen gebruiken een in-process thermische imagingcamera om temperatuursvariatie te monitoren. Naast het voldoen aan structurele en grootte-eisen, voegt Cook toe, „Scott en zijn team waren ook in staat om ons te helpen een ontwerp te bedenken dat een esthetisch aantrekkelijkere vensterput maakt maar nog steeds de structurele leden heeft om de putten de sterkte te geven die we nodig hebben. CTG plaatste een gegolfde textuur in het maloppervlak om het onderdeel te decoreren.” Een robotisch articulatiesysteem voor laden en lossen werd ook ontworpen en geleverd door CTG om in tandem met de malen tijdens de productie te werken.

CTG produceerde ook drie proof-out malen tijdens het ontwikkelingsproces op dit project. De malen werden ontworpen met Siemens NX CAD/CAM/CAE software en ze zijn onder de grootste productiemalen ooit gemaakt door CTG, volgens Chase. Het hele project nam net meer dan een jaar, van de initiële contacten tot de productie van de eerste mal voor gebruik bij RockWell.

Het CTG-systeem biedt RockWell op verschillende manieren voordelen, aangezien het systeem meer geautomatiseerd is, wat het bedrijf in staat stelt grotere volumes product te produceren met hogere consistentie en traceerbaarheid. Bovendien is het veel makkelijker voor RockWell om alle informatie die het nodig heeft van één bedrijf te krijgen in plaats van coördineren met drie of vier verschillende, merkt Cook op. Deze stroom minimaliseert fouten, wat de productieleidtijd vermindert en de kosten laag houdt. Zonder de samenwerking tussen RockWell en Commercial, gelooft Cook dat er vertragingen in planning, hogere kosten en mindere kwaliteit van vakmanschap op de afgeleverde producten zouden zijn.

CTG maakte aanpassingen aan de softwareprogramma's en processen op locatie bij de RockWell-faciliteit. „Deze producten zouden onmogelijk te fabriceren zijn geweest zonder Commercial’s geautomatiseerde systemen, omdat de kosten en veiligheidsrisico's te hoog zouden zijn geweest, in onze berekeningen,” voegt Cook toe.

„Hoewel dit RockWell’s eerste project met Commercial was, zal het zeker niet het laatste zijn,” concludeert hij. „Het was een perfecte match voor ons succes met deze nieuwe Denali-lijn, die al populariteit wint op de markt.” RockWell’s vensterputten worden verkocht via diverse groothandelaars aan aannemers en bouwers.