SAY Plastics använder Mastercam för att tillverka komplexa delar

CAM-programvara ger termoformare av plast väg till lönsamhet

Under termoformningsprocessen värms ett plastark upp tills det blir böjligt och placeras sedan i eller över en form innan luften avlägsnas med vakuum. När delarna är formade utförs ytbehandling och trimning med 3- och 5-axliga CNC-routrar. Alla modeller har arbetsytor på 5 x 10 fot för att rymma stora delar. Trots dessa till synes rymliga arbetsytor ställs programmerarna inför begränsningar i fråga om maskinstorlek. Företaget valde Mastercam som sin CAD/CAM-programvarulösning för att lösa detta problem och förbättra processen

Snabba fakta

Produkt som används: Lathe, fräs, router

Industriell verksamhet: Gjutformstillverkning, verkstad

Projektdetaljer

• Utmaningen: Att utöka kundbasen genom att tillverka mer komplexa delar och förbättra produktkvaliteten.
• Lösningen: Mastercam, den mest använda CNC-programvaran för CAD/CAM-operationer.
• Fördelarna:
  • Kraftfulla funktioner för att skapa geometrier gör att maskinerna kan skära i vinklar och hantera stora detaljer.
  • Mastercam Router möjliggör snabb och effektiv fräsning, från optimerade fickor till högspecialiserade verktygsbanor.
  • Dynamic Motion-verktygsbanor hjälper CNC-maskiner att nå sina hårdvarubegränsningar och utnyttjar maskinens kapacitet maximalt.
  • Kompatibilitet med andra modelleringsprogram gör att designers kan öppna filer i Mastercam för att utforska alternativ som att analysera avstånd, vinkel och positionsredigering för att lösa potentiella problem.

Från Wi-Fi-antenner, överdrag för Jacksonville Jaguars på EverBank Field till materialhanteringssystem för Harley-Davidson Motor Company, skapar SAY Plastics i McSherrystown, Pennsylvania, termoformade plastlösningar för järnvägs-, buss-, materialhanterings-, fritids- och underhållningsindustrin.

Under termoformningsprocessen värms ett plastark upp tills det blir böjligt och placeras sedan i eller över en form innan luften avlägsnas med vakuum. När delarna är formade utförs ytbehandling och trimning med 3- och 5-axliga CNC-routrar. Alla modeller har arbetsytor på 5 x 10 fot för att rymma stora delar. Trots dessa till synes rymliga arbetsytor ställs programmerarna inför begränsningar i fråga om maskinstorlek. Företaget valde Mastercam som sin CAD/CAM-programvarulösning för att lösa problemet och åstadkomma processförbättringar.

“Mastercam har kraftfulla verktyg för att skapa geometrier som jag kan använda för att bearbeta i de vinklar jag behöver för att få plats inom ramen för vår utrustning”, säger Thomas Slaybaugh, SAY Plastics Engineering Manager.

SAY Plastics behövde ett sätt att tänja på gränserna – eller åtminstone utöka dem. Deras 3-axliga maskin, som främst används för bearbetning av formar och ytbehandling, har höjdbegränsningar. Så om en maskinist försöker kapa en 108-tums detalj på en maskin med 120-tums X-väg och en 20-tums spindel är det problematiskt att kapa båda ändarna. Han måste dra eller skjuta skärningar på de två motsatta sidorna. CAM-programvaran gör det möjligt för honom att göra just det.

“Med Mastercam kan vi skära upp en modell som är för hög i flera lager”, säger Slaybaugh. “Och det gör det möjligt för mig att snabba extremt nära mitt befintliga lager så att jag kan maximera vad jag kan få plats med på min maskin.”

Eftersom de flesta av SAY:s bearbetningsoperationer utförs med routrar förlitar sig företaget på Mastercam Router för snabb och effektiv routerskärning. Full 3D CAD-modellering, enkel ficka, konturering och borrning samt strömlinjeformad Multiaxis kapning, trimning och borrning hjälper till att optimera verktygens livslängd och minska kaptiden.

Med hjälp av höghastighetsverktygsbanor i Dynamic Motion i Mastercam kan programmerare pressa CNC-maskiner ända upp till deras hårdvarubegränsningar. Programvaran beräknar vinklar, matningar och hastigheter medan de dynamiska verktygsbanorna utnyttjar maskinens kapacitet. Programmerarna använder Verify-funktionen för att kontrollera om det finns spår och i simuleringsskärmen Verify kan de se den slutliga formen på detaljen.Produktiviteten ökar och problemen blir synliga innan de ens når ut till verkstadsgolvet.

Designers kan öppna filer som skapats i andra modelleringsprogram direkt i Mastercam för att utforska alternativ som att analysera avstånd, vinkel och positionsredigering för att lösa potentiella problem. En kund samarbetade med SAY för att designa och tillverka ett stort plastlock för en toalett, en säkerhetsfunktion i badrummet för personer med funktionsnedsättning. När locket monteras bredvid en toalett som är fäst vid en vägg fyller det ut mellanrummet mellan väggen och toaletten, vilket minskar risken för att en person ska falla av eller glida ner på golvet.

För att kunna bearbeta delarna på 4 fot x 3 fot x 3 fot designades verktygen i en udda vinkel för att förhindra underskärningar som skulle kunna hindra utmatningen av delar från verktygen. Mastercam, särskilt alternativen translate och rotate, gjorde det möjligt för Slaybaugh att duplicera den vinkeln i programmet. När detaljen skapades trimmades den till en perfekt detalj som satt ovanpå en perfekt fixtur, enligt Slaybaugh. Ändringar behövdes dock. Med hjälp av den multiaxliga verktygsbanan på en 5-axlig CNC-router modifierade han CAM-programmet och styrde verktyget så att det trimmades djupare på vissa ställen och mindre djupt på andra.

Det första steget i termoformningen av en detalj, oavsett hur komplex den är, är formtillverkningen. Vinklarna ritas upp i SOLIDWORKS och i vissa fall i Mastercam. “Om du har någon som kan Mastercam väl föredrar jag ett program som är skapat från Mastercam”, säger Slaybaugh. “Resultaten blir mer exakta hela tiden än exakta ibland.”

Kunderna är en prioritet för SAY Plastics och drivkraften bakom SAYtooling System, ett verktygsutvecklingsprogram som är inriktat på utveckling av nya produkter, uppstartsprojekt samt låg- och medelvolymprogram. Målet är att minska kundernas kostnader och ledtider. Egna verktyg är en nyckelkomponent här, men utan tillförlitlig CAM-mjukvara skulle SAY inte kunna tillverka sina egna verktyg. Med tanke på att en aluminiumform kan tillverkas internt för mindre än hälften av kostnaden för en outsourcad form är besparingarna betydande.

“Det gör att vi kan erbjuda lösningar till kunder som befinner sig i en nödsituation”, säger Slaybaugh. “Vi skulle inte kunna bearbeta våra fixturer i egen regi om vi inte hade programvaran.”

Med hjälp av Mastercams dynamiska verktygsbanor, modelleringsfunktioner och verifieringsprogram kunde SAY Plastics producera sina egna verktyg, tillverka mer komplexa detaljer, förbättra produktkvaliteten och utöka sin kundbas.

“Den typ av arbete som vi kan utföra har utökats kraftigt”, säger Slaybaugh. “Tack vare den ökade noggrannheten har kvaliteten på de detaljer som vi kan erbjuda våra kunder förbättrats.”

Offert från kund

“Om du har någon som kan Mastercam väl, då föredrar jag ett program som är skapat från Mastercam. Resultaten blir mer exakta hela tiden än exakta ibland.”

– Thomas Slaybaugh, teknisk chef, SAY Plastics, McSherrystown, Pennsylvania