Kalamazoo, Mich., februari 2015 – Uitgelicht in Modern Machine Shop Magazine. Hoe meer chips een bedrijf snijdt, hoe beter. Maar zodra de output een bepaald volume bereikt, is het misschien tijd om verder te kijken dan traditionele verwijderingsmethoden en over te stappen op efficiëntere systemen.
Nieuwe chipverwerkingsapparatuur, gekoppeld aan koelvloeistoffiltratiesystemen, kan de waarde van schroot naar de recycler gaan, materiaalbehandeling verminderen en onderhoudsproblemen, filter koelvloeistoffen voor hergebruik in gereedschapsmachines en om een bedrijf te helpen voldoen aan de milieunormen van ISO 14001.
Dit zijn slechts enkele van de voordelen die worden gerealiseerd door Brek Manufacturing Co. sinds de installatie van het eerste van drie dergelijke systemen die het bedrijf heeft aangeschaft voor zijn activiteiten in Gardena, Californië, net ten zuiden van Los Angeles.
"Ik zou zeggen dat als een bedrijf ongeveer een miljoen pond chips per jaar produceert, ze serieus moeten overwegen om dit soort systeem te overwegen," zegt Marwan Hammouri, president en CEO. "Want als ze dat niet doen, is de kans groot dat ze geld weggooien."
Deze enorme Cincinnati CNC-freesmachine snijdt componenten die in de structuren worden gemonteerd die Brek aan zijn klanten in de lucht- en ruimtevaart levert. Er is veel koelmiddel nodig en er worden enorme hoeveelheden aluminiumchips gegenereerd.
Sinds 1968 produceert Brek complexe structurele onderdelen voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, zoals spanten en schotten die in een vliegtuigframe worden gemonteerd. Deze onderdelen zijn gemaakt van aluminium en worden geproduceerd met behulp van drie-assige CNC freesmachines voor eenvoudigere stukken en vijfassige machines voor complexere onderdelen. Al deze machines, twee-, drie- en vierspindelbrug- en portaalfreesmachines, dragen het merk Cincinnati Milacron, dat nu deel uitmaakt van de Fives Group. Het merendeel van Breks werk bestaat uit het produceren van "monolithische" structuren via vijfassige bewerking.
"De term 'monolithisch' verwijst naar het vervaardigen en samenvoegen van componentonderdelen tot één structuur", legt de heer Hammouri uit. "Terwijl een vliegtuigbedrijf vroeger alle componentonderdelen die een grote structuur vormen afzonderlijk moest bestellen, kan het nu één onderdeelnummer gebruiken voor de voltooide structuur, wat het proces echt vereenvoudigt."
Met meer dan 99 procent van de bewerkingsactiviteiten die gepaard gaan met hogesnelheidsfrezen (de meeste machines hebben een toerental van 10,000 tpm en hoger), is het overgrote deel van de spanen die het produceert vrij dun en gekruld, zoals zilverkleurige houtkrullen, terwijl spanen van bewerkingen met hogere snelheden korter en rechter zijn. De enige keer dat het wat bekendstaat als een "vogelnest" produceert, is wanneer het vliegfrezen uitvoert, waarbij een frees een vlak oppervlak afschaaft vóór het frezen, waardoor lange ranken aluminium ontstaan die de neiging hebben om in een kluwen aan elkaar te kleven. Historisch gezien leverden deze metalen knopen problemen op, zoals het vormen van verstoppingen in verschillende kamers in spaanverwerkingsapparatuur. Deze bewerking wordt echter zo zelden bij Brek gebruikt dat de primaire focus van het bedrijf ligt op het afvoeren van de meer bekende korte, gebogen spanen.
Toen de heer Hammouri in juli vorig jaar bij het bedrijf kwam, ontdekte hij dat Brek een chipverwerkingssysteem gebruikte dat het schroot vormde tot vormen die leken op dikke hockeypucks. Hij ziet dit als een van de drie primaire methoden voor het verwerken van het schroot dat door machinegereedschappen wordt geproduceerd.
Marwan Hammouri, president en CEO van Brek-productie (inzet), zegt dat het spaander en koelvloeistofrecyclingsystemen bijdragen aan de winst van het bedrijf, evenals aan de marketinginspanningen en reputatie. Elk systeem heeft een vrij kleine footprint en automatiseert een voorheen moeizame operatie.
"Ik kwam bij Brek van Triumph Structures", zegt hij, sprekend over de luchtvaart fabrikant gevestigd in Wichita, Kansas, "waar ik de voorgaande 13 jaar president was geweest. Toen ik daar was, waren we overgestapt van het afvoeren van 'natte chips' waarvan het koelmiddel niet was gescheiden, naar het gebruik van 'pucking-systemen' om de chips te comprimeren en vloeistoffen gedeeltelijk af te voeren, naar het installeren van een vroege chipverwerking en koelmiddelfiltratiesysteem, dus ik was bekend met de voor- en nadelen van elk.”
Volgens de heer Hammouri is de meest basale aanpak voor het afvoeren van chips natuurlijk dat een bedrijf een recycler de chips laat afvoeren. natte chips van welke koelmiddelen zijn slechts gedeeltelijk leeggezogen. Hoewel dit de makkelijkste manier lijkt om van chips af te komen, is het probleem dat betalingen worden onderhandeld op basis van gewicht, dus de fabrikant betaalt om de koelvloeistof samen met de chips te laten afvoeren. Recyclers wegen het schroot op vochtgehalte, maar het gewicht verschilt afhankelijk van of monsters hoog in de stapel worden genomen, waar de chips droger zijn, of lager, waar ze de neiging hebben om verzadigd te zijn met meer koelvloeistof. Met andere woorden, de fabrikant heeft heel weinig controle over de nauwkeurigheid van de testresultaten voor het vochtgehalte en dus over de prijs per pond die hij zal ontvangen. "Over het algemeen worden natte chips echter beschouwd als ongeveer 25 procent vocht", zegt hij.
Een risico dat met deze methode gepaard gaat, is de aansprakelijkheid als er een rechtszaak wordt aangespannen tegen een recycler die gevaarlijke materialen op onjuiste wijze afvoert. koelmiddel or machine olie een fabrikant naar de recycler stuurt, hoe groter de kans dat u erbij betrokken raakt als er in de toekomst problemen met de afvoer ontstaan. Door proactief vloeistofrecuperatie aan te pakken, kunnen fabrikanten zichzelf beschermen tegen aansprakelijkheid door goede bedoelingen te bewijzen.
De tweede methode, pucking, dwingt koelmiddel eruit terwijl het de chips condenseert, maar er blijft een vochtgehalte van ongeveer 10 procent over, dat een fabrikant niet kan hergebruiken en waarvoor hij betaalt om het te laten afvoeren. Naast de mogelijke aansprakelijkheid die gepaard gaat met eventuele verwijderingsproblemen met dit koelmiddel, zijn er ook zorgen over het onderhoud van de apparatuur vanwege de krachtige mechanische werking van het pucking-proces. De tol die deze actie eist van de machine leidt vaak tot uitvaltijd en de bijbehorende reparatiekosten. En hoewel er meer materiaal in de recyclingbakken kan worden geladen in de puckvorm vanwege de dichtheid, is er nog steeds een bepaalde hoeveelheid verspilde ruimte in deze bakken.
De nieuwste technologie voor schrootverwerking, dat onlangs door Brek is overgenomen, omvat een verwerkingssysteem dat verplettert chips in een uniforme vorm en grootte, stuurt ze automatisch door een “tramp metal”-scheider om grotere stukken, zoals bouten of andere voorwerpen die per ongeluk in de spaanderbak zijn gevallen, te verwijderen, zodat het systeem verderop niet wordt beschadigd. Vervolgens wordt het in water oplosbare koelmiddel door middel van centrifugale kracht van de spanen gescheiden. Droge chips worden vervolgens automatisch rechtstreeks in bakken geladen voor ophaling door de recycler en het koelmiddel wordt in scheidingstanks gepompt en vervolgens filtratiesysteem. Het laatste proces verwijdert beide zwerfvuil en deeltjes.
“Het koelmiddel zelf is geen biologisch gevaar”, zegt dhr. Hammouri. “De giftige elementen zijn het resultaat van het metaal waarmee het in contact komt, en van de machineoliën die erin sijpelen tijdens het bewerkingsproces.”
De centrifuge scheidt het in water oplosbare koelmiddel van de spanen met behulp van een sterke zwaartekracht. Vervolgens worden de vloeistof en het schroot naar hun afzonderlijke bestemmingen gestuurd.
Gezien de eerdere ervaring van de heer Hammouri met een eerdere versie van dit verwerkings-/filtratiesysteemwerd besloten om met de OEM te werken, PRAB Inc., op een nieuw systeem dat speciaal voor Brek was ontworpen om uiteindelijk het pucking-systeem te vervangen. Er waren ontwerpverbeteringen doorgevoerd, wat resulteerde in een robuust systeem dat het hele proces automatiseerde nadat de chips in de trechter waren geladen en dat zowel standaard chips als vogelnesten met evenveel gemak kon verwerken.
Zoals elk bedrijf dat overweegt een dergelijk systeem te implementeren, moest Brek rekening houden met de fysieke indeling van zijn eigen bedrijf bij het kiezen van de configuratie die het beste bij zijn behoeften zou passen. De heer Hammouri wijst erop dat de meeste machinewerkplaatsen klein beginnen en in de loop van de tijd groter worden, waarbij ruimte en extra faciliteiten worden toegevoegd waar het kan. "Je hebt zelden de mogelijkheid om vanaf het begin een uitgebreide fabrieksindeling te maken", zegt hij. "Je begint met een paar machines en voegt er dan meer toe, dus je zult vaak verschillende activiteiten vinden die in verschillende gebouwen zijn ondergebracht die niet aaneengesloten zijn."
Brek—dat drie productiefaciliteiten en andere gebouwen heeft van in totaal 140,000 vierkante voet, die dicht bij elkaar in een industrieel centrum liggen, maar nog steeds gescheiden door straten—vond het noodzakelijk om drie afzonderlijke systemen aan te schaffen die op verschillende locaties op de campus zouden worden geplaatst. "Het optimale ontwerp zou ondergrondse spaantransportbanden omvatten die van alle machinegereedschappen van een bedrijf naar een gecentraliseerd verwerkingscentrum leiden, wat inderdaad een optie is," zegt de heer Hammouri. "Maar in werkelijkheid is dat niet de manier waarop de meeste machinewerkplaatsen groeien."
Niet alleen verlaagde het kopen van drie systemen tegelijk de totale prijs, het stelde Brek ook in staat om ze na elkaar te installeren, en de kennis die het had opgedaan in het vorige installatieproces toe te passen op het volgende. Nu het eerste systeem sinds afgelopen zomer in werking is, is het tweede klaar om online te gaan en zal het derde systeem kort daarna worden geïnstalleerd. Het bedrijf was er zeker van dat het een back-upplan bij de hand had tijdens de eerste fase van de werking van het nieuwe systeem.
"We hebben ons nieuwe PRAB-systeem naast ons oude pucking-systeem laten draaien totdat we zeker wisten dat we alles hadden geleerd over de werking ervan en alle nodige aanpassingen hadden uitgevoerd", zegt hij. "Zelfs wanneer het nieuwe systeem klaar is om de volledige werking over te nemen, is het altijd een goed idee om een back-upplan te hebben, zelfs als het alleen maar betekent dat er een reservecontainer op locatie is waarin u schroot kunt opslaan, mocht u onverwachts downtime ervaren."
Het Guardian Recycling Systeem van PRAB filtert deeltjes en tram olie vanaf koelmiddel alvorens het weer in de machine wordt geplaatst.
Het eerste geïnstalleerde systeem is nu al meer dan zes maanden in bedrijf en heeft goed gepresteerd. Het heeft een voorheen lastige taak vereenvoudigd en vraagt heel weinig onderhoud, zeker vergeleken met de puckingmachine. De chipverwerkingsmachine wordt bekroond door een grote trechter met een arm met lage snelheid en hoog koppel die in het bassin ronddraait en de aluminiumchips verplettert. Mike Price, de facility manager van Brek, wijst op de compacte afmetingen van het systeem.
"Zodra de snippers de machine binnenkomen, worden ze automatisch vermalen voordat een transportband ze in de prullenbak laadt metalen afscheider, waar alles wat niet in de mix thuishoort, in een eigen bak wordt gegooid,” zegt hij. “Het schroot gaat vervolgens de wringer in, die het koelmiddel van de chips scheidt.”
De chips, nu droog, worden door een bovengronds pneumatisch leidingsysteem rechtstreeks van de wringer naar 23 voet lange containers getransporteerd, zodat de recycler ze met hun vrachtwagens kan afvoeren. De hoofdleiding vertakt zich in twee buizen, waar chips door een klep van een volle naar een lege container worden geleid. Wanneer een container vol is, genereert een sensor een e-mail die zowel Brek als zijn recycler op de hoogte stelt dat deze klaar is om te worden afgevoerd. Het opgevangen, in water oplosbare koelmiddel wordt vervolgens naar de koelmiddel recycling systeem en gaat door een permanente samensmeltende media dat verwijdert de zwerfolieVervolgens wordt het door een polijstfilter gestuurd om fijne deeltjes te verwijderen en direct teruggevoerd naar de machinegereedschappen voor hergebruik.
De markt oefent voortdurend druk uit op fabrikanten om kosten te verlagen om concurrerend te blijven. Er zijn ook bepaalde immateriële zaken, zoals milieubewustzijn, die een gunstig licht werpen op een bedrijf dat op zoek is naar nieuwe contracten. De heer Hammouri somt de manieren op waarop de nieuwe chip en koelmiddelverwerkingssysteem helpt Brek dit alles te bereiken, en nog veel meer.
"Of we nu een nieuwe klant nastreven of een nieuw contract met een bestaande klant, het is belangrijk om te laten zien dat we nauwlettend aandacht besteden aan elk aspect van onze operatie", zegt hij. "Door de controle te hebben over het vochtgehalte van onze chips, krijgen we de beste prijs van onze recycler. Doordat we meer dan 90 procent van onze koelvloeistof kunnen terugwinnen en hergebruiken, zijn de kosten voor de aanschaf van nieuwe koelvloeistof lager. En klanten kunnen erop vertrouwen dat we ons best doen om goede beheerders van het milieu te zijn door de toxines die in de productieomgeving worden geproduceerd, te minimaliseren. Door aandacht te besteden aan details als deze, dragen we echt bij aan de winst van een bedrijf, evenals aan de reputatie ervan."
(800) 968-7722
(800) 493-3462