Nicholson Manufacturing Ltd.

På 1940-talet revolutionerade Nicholson Industriell skogsindustrin när de designade och byggde barkmaskiner av Lathe- och Rosserhuvudtyp för att ersätta manuella barkmaskiner. År 1951 byggde företaget sin första mekaniska barkmaskin av ringtyp för hela stockar, som matar en icke-roterande stock genom en roterande ring med flera verktyg. Idag är Nicholson Manufacturing Ltd. (Sidney, British Columbia, Kanada) ringbarkmaskiner till sågverk över hela världen.

CNC-maskinisten och programmeraren Steve Cracco arbetar med Nicholsons projekt inom additiv tillverkning (AM). Teamet ville att företaget skulle använda subtraktiv och additiv tillverkning för att tillverka knivspetsar.

“Vi hade ingen programvara som kunde göra det vi ville göra – additiv plusbearbetning – så vi letade runt och hittade en lösning med APlus® (CAMufacturing Solutions, Inc., Windsor, Ontario). Det klarar additiv bearbetning och fungerar bara med Mastercam”, säger Cracco.Detaljerad beskrivning av företagets bakgrund och den specifika utmaning eller det problem som behövde lösas.

Som en del av R&D-avdelningen leder Jay Hale, Mechanical Designer and Draftsman, Nicholsons MLX™-projekt för additiv tillverkning. Innan han investerade i CAM/AM-pusselbiten additiv tillverkning sammanställde Hale en jämförelsetabell över fem mjukvarusystem för additiv tillverkning.

“Jag gjorde en omfattande analys av de tillgängliga programvarorna och jämförde alla deras funktioner och gav dem fina betyg”, säger Hale. “Det som fällde avgörandet var att vi bara behövde utbilda Steve i additivsidan, inte i hela systemet… APlus var det självklara valet.”

APlus passar väl in i Nicholsons nuvarande tillverkningsstrategier eftersom det stöder programmering och simulering av additiva tillverkningsprocesser i Mastercam. Den sömlösa integrationen i CAD/CAM-programvaran ger fördelarna med CAM och AM. Sedan Nicholson införde AM använder de maskinen för att skapa robusta knivspetsar till sina avbarkningsmaskiner. AM-maskinen lägger till slitstarka skikt på spetsarnas slitytor, vilket ger en hård yta på delar med lång livslängd.

“Knivspetsen sitter i änden på barkningsmaskinen”, förklarar Hale. “Det är den som tar bort barken från stocken. Varje spets måste vara otroligt tuff, otroligt hård.”

En typisk barkmaskin innehåller mellan tre och sex knivar. Nicholson tillverkar för närvarande fem modeller av barkningsmaskiner och stöder många andra modeller som företaget har sålt under åren. Företaget har cirka 100 artikelnummer för knivar. Med tanke på de extrema förhållanden som råder kring utrustning för bearbetning av timmer är reservdelar alltid efterfrågade.

Det första steget i skapandet av en knivspets är att använda Mastercam för att bearbeta interna fixturer. Efter att delarna har bearbetats fördelar och smälter en laser kompositmaterial i pulverform på knivspetsarna; antalet lager varierar från del till del. Mastercam och APlus kör hela den additiva skiktningsprocessen.

Cracco programmerar den additiva delen, särskilt de additiva deponeringspassen, och använder en Hybrid Manufacturing Technologies fiberlaser som är fastbultad i en Haas VF7 för att skriva ut och subtrahera i samma uppsättning. Ett deponeringshuvud kan väljas precis som vilket annat verktyg som helst, så att en operatör enkelt kan gå från skärning till utskrift.

Mastercam och APlus gjorde att Nicholsons programmeringstid minskade från dagar till timmar. För ett företag som tillverkar tusentals knivspetsar varje år är de totala tidsbesparingarna med CAM och AM betydande. Kombinationen CAM/AM ger dessutom programmerare och maskinister större kreativ frihet än vad tidigare AM-program kunde erbjuda.

“Nu kan vi styra axlarna, vilket är helt otroligt”, säger Hale. “Med kombinationen av additiv och subtraktiv teknik har vi verkligen vänt upp och ner på de grundläggande lagarna för tillverkning: bättre, snabbare, billigare. Förr var vi tvungna att välja mellan två. Men jag väljer inte två. Vi har alla tre.”

Med hjälp av 3+2-bearbetning på Haas VF7 lutar Cracco detaljen 10 grader på tappen och styr rörelser i X-, Y- och Z-axlarna. APlus talar om för systemet när lasern ska avfyras och hur mycket pulver som ska levereras. CAM- och AM-programvaran samverkar för att skapa ett program som kör hela processen via G-kod.

“Vår tidigare programvara för additiv tillverkning kunde inte göra det vi ville att den skulle göra”, säger Cracco. “Ett av de största problemen var axelkontrollen. Med APlus och Mastercam har jag inga problem.” Nicholson har nu fler alternativ för att lägga upp lager. Maskinister kan skriva ut delar med Mastercam och APlus för nuvarande jobb och framtida tillämpningar.

“När det gäller APlus var en stor fördel för mig kundsupporten, som har varit fantastisk”, säger Cracco. “Och vår Mastercam-representant, In-House Solutions (Vancouver, British Columbia), har hjälpt oss med vår nya resa inom additiv tillverkning.”

När det gäller efterbearbetning vänder sig Nicholson till Postability (Cambridge, Ontario), ett mjukvaruutvecklingsföretag som fokuserar på utveckling av NC-postprocessorer för Mastercam. Företagets lösningar och support finns nu tillgängliga via Mastercams nätverk av Mastercam Representative.

Snabba fakta

• Använd produkt: Multiaxis, APlus
• Industriell verksamhet: Tung industri, trävaruindustri