Le multitâche aide à faire pression sur la concurrence

Basé à Houston, au Texas, ce fabricant de pompes ANSI pour une gamme d'industries allant de l'exploitation minière et minérale à la pharmacie en passant par le pétrole et le gaz est fier de sa philosophie made in USA. Pour garder une longueur d'avance sur la concurrence, dont une grande partie vient de l'étranger, PumpWorks Industrial a pour mission constante d'améliorer l'efficacité de la production. Selon le directeur général de l'entreprise, Michael Hohenstein, les machines de pointe, ainsi que le logiciel de surveillance des machines et les derniers outils, permettent à l'atelier de réduire considérablement les temps de cycle, ce qui, à son tour, joue un rôle majeur dans l'atteinte de cette efficacité si nécessaire. En conséquence, l'entreprise a augmenté sa productivité de 50 % d'une année sur l'autre.

Conception de la pompe

PumpWorks, en activité depuis 2014, compte actuellement des milliers de pompes en service sur le terrain. L'emplacement de Houston est le plus récent parmi les autres fabricants de la marque PumpWorks qui remontent à 1978. Ce qui distingue les pompes ANSI de PumpWorks de la concurrence, selon M. Hohenstein, ce sont les nombreuses améliorations de conception qui font partie de son offre de pompes standard qui augmentent la fiabilité globale et la maintenabilité de la pompe sans augmentation de prix pour le client.

De nombreuses caractéristiques incorporées dans la conception des gammes de produits ANSI ont été inspirées par les années d'expérience de l'entreprise en tant que fournisseur leader de pompes API 610, appliquant les normes de l'American Petroleum Institute (API). Certaines de ces caractéristiques de type API comprennent des ailettes sur le châssis de puissance pour la dissipation de la chaleur, un disque déflecteur sur l'arbre qui vaporise l'huile interne pour refroidir les roulements non immergés de la pompe et un revêtement d'étanchéité qui est pulvérisé sur la cavité intérieure du cadre de puissance.

Ces caractéristiques spécifiques visent à réduire la température des roulements et à augmenter la durée de vie des roulements du châssis moteur, augmentant ainsi la fiabilité. Le cadre de puissance est également livré avec un arbre en acier inoxydable dans le cadre de l'offre standard. De plus, le matériau de base utilisé dans la construction des pompes est l'acier au carbone pour une durabilité accrue, selon M. Hohenstein, par rapport aux pompes ANSI concurrentes qui sont fabriquées à partir de fonte ductile et/ou de fonte.

Grâce à des tests, PumpWorks a déterminé que son cadre de puissance fonctionne avec des températures de fonctionnement inférieures de 15 à 20 °F à celles des types d'huile d'inondation concurrents et offre une durée de vie des roulements jusqu'à 30 %. Ce fait, associé aux autres fonctionnalités de type API, améliore considérablement la fiabilité de la pompe, qui est primordiale sur le terrain. Les pannes de pompe peuvent être très coûteuses pour les utilisateurs finaux.

En plus des fonctionnalités qui augmentent la fiabilité, la pompe PumpWorks est conçue pour un entretien plus facile. Un écrou de vidange d'huile magnétique situé sur le côté présente un accès facile, et un bouchon de remplissage d'huile scellé et coiffé de 1,00 pouce de diamètre élimine le risque que de la saleté et d'autres contaminants tombent dans le châssis d'alimentation tout en offrant un accès supplémentaire de ½ pouce lors du remplissage. Les verres de site situés des deux côtés de la pompe offrent une vue dégagée pour vérifier les niveaux d'huile, quelle que soit la position de la pompe sur un site d'application.

Suivre le rythme

La clé des processus de fabrication de pompes efficaces de l'atelier est de suivre constamment le rythme des progrès de la technologie des machines-outils. Cela a permis à l'atelier non seulement de réduire ses temps d'installation, mais également le nombre d'installations nécessaires pour traiter les pièces. Avec les dernières capacités de machine-outil, y compris le multitâche, l'atelier réalise des configurations uniques pour le traitement des pièces en une seule pièce, ce qui réduit les temps de cycle et améliore la qualité et la précision des pièces.

Toutes les installations/divisions de PumpWorks utilisent uniquement des machines Mazak. Lorsque l'usine de Houston a ouvert ses portes, elle a également emboîté le pas et a incorporé deux machines multitâches Integrex i-400S, un centre de tournage QTN-250, un centre de tournage Slant Turn Nexus (STN) 550, un centre d'usinage horizontal HCN-6800 et, plus récemment, une machine multitâche Integrex i-630V/6.

L'Integrex i-400S dispose d'une broche/poupée moteur intégrée principale avec une broche de 40 ch à 3 300 tr/min qui offre à l'atelier une gamme de capacités d'usinage, de la coupe intensive à basse vitesse au traitement de l'acier au carbone et d'autres alliages. à grande vitesse. L'axe C à serrage rigide de la machine indexe par incréments de 0,0001 degré pour une grande précision, tandis que sa deuxième broche tournante de 35 ch à 4 000 tr/min comprend également une broche/moteur intégré pour assurer un usinage à haut rendement pour les opérations secondaires. Pour une fonctionnalité multitâche supplémentaire, la machine utilise une broche de fraisage de 30 ch à 12 000 tr/min montée sur l'axe B rotatif avec une plage de 240 degrés par incréments d'indexation de 0,0001 degré.

Avec un ensemble de mandrin à trou traversant standard, le QTN-250 à deux axes traite efficacement une large gamme de pièces pour PumpWorks. La machine, fonctionnant avec un embarreur, fournit un diamètre d'alimentation de barre maximum de 2,6 pouces et un diamètre d'usinage de pièce maximum de 13,780 pouces.

Le STN 550 robuste de PumpWorks utilise une poupée solidement construite avec un alésage de 10,8" de diamètre et une broche tournante de 1 000 tr/min et 60 ch qui génère jusqu'à 5 163 pieds-livres de couple. La broche de la machine peut également accueillir un 21- taille du mandrin en pouces.

Travaillant ensemble dans une cellule avec le STN 550, le HCN-6800 II est équipé d'une broche CAT 50 de 50 ch, 10 000 tr/min. Le changeur d'outils automatique de la machine stocke jusqu'à 43 outils et accepte des diamètres d'outils maximum de 10,24 pouces. La table rotative CN de la machine tourne de 90 degrés en 1,9 seconde et comporte des incréments minimum de 0,001 degré pour une indexation et un usinage précis sur quatre axes.

En tant que plus récent Mazak chez PumpWorks, l'Integrex i-630V/6 est équipé d'une broche de tournage de 50 ch à 550 tr/min avec commande d'axe C et d'une broche de fraisage rigide CAT 50 à 10 000 tr/min avec une inclinaison de l'axe B de -30 /+120 degrés. Un changeur d'outils automatique alimente la broche de fraisage avec jusqu'à 160 outils pour des opérations de coupe en continu.

La cellule STN 550 et HCN-6800 II produit une famille particulière de pièces qui, selon M. Hohenstein, est malheureusement impossible à usiner en utilisant le traitement "fait en un". Cependant, avec cette cellule Mazak, l'atelier a essentiellement éliminé toute perte de temps due aux réglages car les pièces se déplacent d'une machine à l'autre, et les fixations personnalisées produites en interne orientent les pièces sur zéro sans avoir à les toucher. Le montage localise les pièces pour les machines, éliminant ainsi la nécessité pour les opérateurs d'avoir à effectuer la tâche.

"Bien que les Mazak jouent un rôle très important dans notre fabrication, ils travaillent en tandem avec nos fixations conçues sur mesure en interne", explique le directeur des opérations Charles Harvey. "Avec ce montage innovant, nous sommes souvent en mesure de réduire trois ou quatre opérations à une seule, et les montages offrent également la force et la stabilité nécessaires pour effectuer des coupes lourdes afin de réduire davantage les temps de cycle."

PumpWorks dispose d'une automatisation fonctionnant avec son Integrex i-400S. Mais à part cela, la clé est la production en un seul avec ses Mazaks. "Ce que d'autres ateliers pourraient faire avec trois ou quatre machines d'affilée, nous le faisons avec un seul Mazak multitâche", déclare M. Harvey.

Selon lui, le magasin ne recherche pas les machines en fonction d'un ensemble de critères. Au lieu de cela, les décisions sont basées sur un besoin de produit. « Nous commençons par la pièce et revenons à l'acquisition d'une machine qui optimisera notre usinage en termes de temps de cycle et de qualité des pièces », explique-t-il. "Les capacités offertes par Mazak avec sa gamme de machines ont été plus que suffisantes pour ce dont nous avons besoin et nous donnent un avantage concurrentiel."

Exigences étendues

L'atelier produit environ 3 600 pompes par an. En plus de l'usinage, il effectue des essais hydrauliques, de la peinture, de l'assemblage et de l'emballage. Certains composants, tels que les roulements et les joints, sont achetés, mais à part ceux-ci, l'atelier produit tous les composants des pompes.

La taille des pièces peut aller de 6 pouces de diamètre à plus de 30 pouces de diamètre. Les tolérances sont aussi serrées que 0,0004 pouce. Les composants d'une pompe comprennent le corps, une roue, un couvercle/boîte à garniture qui renferme la roue et le boîtier/les joints pour ce que l'on appelle les « composants de l'extrémité humide » de la pompe. L'extrémité motrice de la pompe a un arbre en son centre ainsi que des roulements et un boîtier. Ces différents composants sont assemblés selon les exigences des clients et sont prêts à l'emploi avec la tuyauterie existante des clients.

Selon l'application, la métallurgie des pompes peut varier considérablement. Si vous pompez un produit chimique hautement toxique ou mortel, par exemple, la pompe serait fabriquée à partir d'un matériau hautement allié tel que l'Hastelloy C. D'autres pompes peuvent nécessiter des matériaux 100 % nickel, mais une pompe utilisée pour le pétrole et le gaz peut être en acier au carbone. ou en acier inoxydable. Du point de vue de l'usinage, l'acier au carbone est un peu plus difficile à couper qu'une pièce en fonte ou en fonte ductile. En raison du large éventail d'applications, l'atelier a beaucoup investi dans la technologie d'usinage Mazak.

L'atelier travaille en étroite collaboration avec ses fournisseurs d'outillage et s'appuie sur leurs conseils pour l'usinage des différentes matières tenaces. L'atelier cherche constamment à s'améliorer et fait venir régulièrement des fournisseurs d'outillage pour des évaluations et pour en savoir plus sur les nouveaux outils qui aideront l'atelier à optimiser les processus d'usinage et à réduire davantage les cycles. "Et quel que soit le type de nouvelles plaquettes ou d'outils de coupe, la puissance et les capacités de nos Mazak nous permettent d'en tirer pleinement parti", ajoute M. Harvey.

L'un des objectifs de l'atelier, selon M. Hohenstein, est d'être un leader de la fabrication de pompes ANSI sur le marché, et il pense que c'est en bonne voie. Il se consacre à des améliorations continues pour tout, des ventes et du marketing à la technologie des machines et des outils avec des investissements internes soutenus. Il prévoit le développement et la fabrication de différents types de pompes et gammes de produits pour les marchés existants et nouveaux. Pour ce nouveau travail et pour augmenter le volume des gammes de produits existantes, il sait que PumpWorks se tournera vers Mazak pour fournir la technologie de fabrication requise pour produire ces nouvelles gammes.

Mazak Corp | 800-231-1456 | mazakusa.com

PumpWorks | 855-979-9139 | pumpworks.com