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Alphacam: Sólo dos operaciones para piezas aeroespaciales complejas

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Una empresa especializada en la fabricación de componentes aeroespaciales complejos ayudó a desarrollar una familia de 45 piezas de alta especificación para un gancho de carga de helicóptero en sólo cinco meses, utilizando el software CAD/CAM de Alphacam.

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El Hawk 8000 Cargo Hook ha sido seleccionado para la próxima generación del helicóptero Bell 525 Relentless, que se está desarrollando actualmente.

Drallim Aerospace fue contratado para diseñar el gancho que debía ser capaz de manejar una carga útil de 8.000 libras. La compañía ya había trabajado con Leemark Engineering en varios productos, y se acercó a la empresa para fabricar las carcasas, cubiertas de solenoides, enlaces para trabajo pesado, palancas y pasadores para el montaje.

Leemark está dirigida por tres hermanos, Mark, Kevin y Neil Stockwell. Fue creado por su padre hace más de 50 años, y mantienen el espíritu familiar de calidad y servicio al cliente.

Suministrando principalmente componentes de precisión a empresas aeroespaciales de primer nivel, sus piezas pueden encontrarse en aviones como el avión de sigilo Lockheed Martin F-35, el avión de combate Saab Gripen E y varios helicópteros militares, policiales y civiles, junto con asientos eyectores y satélites.

La mayoría de los componentes son altamente complejos, fabricados en 12 máquinas herramienta CNC en su fábrica de Middlesex. El director y gerente de producción de Leemark, Neil Stockwell, explica que 11 de esas máquinas están programadas con Alphacam.

Neil dijo: "Acciona todos nuestros centros de mecanizado de 3 y 5 ejes Matsuura, tornos de eje Y CMZ y de 2 ejes y Agie Wire Eroder. El único que no maneja es el Spark Eroder, que tiene un software de conversación"

Dice que el software era una pieza esencial de la ecuación cuando se trataba de producir los componentes del Hawk 8000 Cargo Hook, principalmente de aluminio aeroespacial y palanquillas de aceros inoxidables endurecidos AMS 5643 American spec, junto con una pequeña cantidad de plástico.

Neil añadió: "Se nos encargó no sólo fabricarlos desde cero, sino producirlos como si los hiciéramos en grandes volúmenes, por lo que necesitábamos tiempos de ciclo ajustados. Al ser el sector aeroespacial, había informes de AS9102 con cada componente, y eso significaba que los procesos estaban sellados, de modo que cuando entraban en plena producción no había más períodos de calificación por los que pasar.

"Logramos todo eso en cinco meses, gracias a las estrategias de mecanizado incorporadas de Alphacam que nos ayudaron a optimizar nuestras máquinas y herramientas de corte de alta gama"

Leemark fabrica todas las piezas mecanizables para el gancho de carga; la más compleja, en términos de mecanizado en 5 ejes, es la cubierta y la caja de solenoides. Pero la más precisa es la palanca de acero que realiza varias acciones dentro del cuerpo del gancho.

"Un alto porcentaje de los componentes fresados tienen agujeros en ellos con una tolerancia de 18 micrones", dice Neil Stockwell. "La mayoría de los componentes torneados tienen tolerancias aún más estrictas"

El director de ingeniería Kevin Stockwell dice que el tiempo de programación varía desde alrededor de media hora para piezas simples, hasta entre 15 y 20 horas para los componentes más complejos, con tiempos de ciclo de mecanizado de hasta dos horas. Él dijo: "Utilizamos estrategias de fresado en forma de onda y trocoidal que nos dan ahorros significativos en los tiempos de ciclo y extienden la vida de la herramienta"

Su proceso de programación comienza con la importación de los modelos STEP, elaborando la mejor manera de mecanizar la pieza, y cuánto exceso de material necesitan para sujetarla durante el corte. Esto es vital para su filosofía de mantener el mecanizado en 5 ejes limitado a dos operaciones siempre que sea posible.

Kevin añadió: "Mantenemos la parte en una cara para trabajar en todas las demás. Luego una segunda operación mecaniza la cara final. Restringimos tantas partes como podemos a sólo dos configuraciones. Los componentes son cada vez más complicados hoy en día, ya que los diseñadores tratan de limitar el peso de todo lo que va en el avión. Pero la capacidad de 5 ejes de Alphacam Advanced Mill significa que no sólo somos capaces de producirlos, sino que también podemos mantener bajos los tiempos de ciclo y los costes"

Trabaja a partir del archivo importado STEP sin tener que crear otro modelo dentro de Alphacam, simplemente programando en sus planos de trabajo, seleccionando una cara y un plano, y luego mecanizando a partir de él.

También están muy involucrados en el negocio de los asientos eyectables, habiendo trabajado recientemente en un proyecto de corto plazo con una serie de nuevos y complejos componentes.

Y el software CAD/CAM mostró recientemente otro lado de su versatilidad para producir un pedido repetido de piezas para el avión de combate Saab Gripen, 10 diez años.

Kevin dijo: "Estos fueron programados originalmente en una versión anterior de Alphacam y se ejecutan a través de post-procesadores que ya no usamos. Pero al re-diseñarlos y reprogramarlos con nuestra versión actual de Alphacam redujimos los tiempos de ciclo a través de menos operaciones, manteniendo el precio en línea con lo que era hace diez años"

Dice que las partes de los satélites son particularmente complejas, algunas de ellas tardan alrededor de 20 horas en programarse, pero Kevin estima que tardaría al menos 50 horas sin Alphacam.

Las máquinas de la compañía funcionan actualmente 18 horas al día, pero parte de su plan de mejora continua incluye la ampliación de su fábrica de 5.500 pies cuadrados en otros 2.000 pies cuadrados para albergar máquinas herramienta adicionales. Y esas nuevas máquinas probablemente incluyan un sistema de paletas impulsado por Alphacam, para que puedan progresar en la fabricación de luces.

Neil Stockwell dice que habiendo usado el software durante muchos años la empresa se preguntó si se había vuelto complaciente al respecto, y miró otros paquetes en el mercado. "Pero vimos que Alphacam seguía siendo la mejor opción para Leemark", concluyó.

www.alphacam.com