Exactement ce que le docteur a ordonné pour l'expansion de l'entreprise

NC Shop dynamise son activité de pièces personnalisées avec des parcours d'outils de fraisage dynamiques

Lors de la fabrication de produits en gélule en vente libre et sur ordonnance, le dosage qui remplit chaque gélule doit être précis. Il s'ensuit donc que le système de dosage de la quantité de formulation exige le même niveau de précision exigeant. Telle est l'exigence des principaux sous-traitants de produits nutritionnels et pharmaceutiques en gélules. Pour que leurs pompes doseuses et leurs équipements de production restent précis et fiables, ils se tournent vers Progressive Tool &Manufacturing Inc. (Greensboro, NC).

"Les fabricants sous contrat utilisent des machines personnalisées qui pompent le médicament à des taux très spécifiques", a déclaré Ryan Thompson, ingénieur de conception chez Progressive Tool. « De toute évidence, la précision et la cohérence sont importantes. Nous fabriquons et rénovons des pièces pour les pompes doseuses médicales depuis plus d'une décennie."

Fondée par les frères Daniel et Richard Thompson, Progressive Tool fabrique des pièces de machines et des jauges spécialisées dans le centre de la Caroline du Nord depuis 1984. La plupart du temps, l'entreprise fabrique des pièces sur mesure - en cinq à 10 pièces en moyenne - plutôt que de l'usinage de production. Ses clients vont de l'industrie médicale aux sous-traitants de la défense en passant par les entreprises aérospatiales effectuant des tests de prototypes, et plus encore. "Environ une ou deux fois par an, nous fabriquons trois ou quatre cents de quelque chose pour un client", a déclaré Ryan. "Mais, nous sommes principalement un magasin qui fabrique des choses qui fabriquent, mesurent ou assemblent des choses."

Les employés sont des outilleurs qualifiés

Progressive Tool est différent des ateliers d'usinage généraux. Une chose qui la distingue, selon le fondateur Richard "Dick" Thompson (le père de Ryan), c'est que tous les employés de l'entreprise sont des outilleurs qualifiés. "Même s'ils sont apprentis", a déclaré Dick, "ce sont des apprentis outilleurs. Tout le monde peut participer, du dessin à la fabrication.”

Selon Dick, les outilleurs font tout, de la mise en place du matériau et de l'équerrage des pièces à l'exécution des machines CNC, en passant par la création des programmes, la réalisation de leurs propres configurations et la fabrication de leurs propres montages. "Nous n'avons pas que des opérateurs de machines ou des chargeurs partiels", a-t-il ajouté.

L'entreprise soutient sa formation d'apprentis en outillage-outillage, ce qu'elle fait depuis 30 ans. Tous les employés du magasin ont terminé un apprentissage de quatre ans ou sont actuellement en service.

Pour fabriquer des pièces spécialisées, l'entreprise utilise des fraiseuses CNC à quatre axes, des tours CNC multiaxes et des machines d'électroérosion par enfonçage et à fil CNC de concert avec un puissant logiciel de CAO/FAO qui permet aux outilleurs de générer des programmes de machines-outils pouvant atteindre des tolérances extrêmement serrées.

"Nous utilisons Mastercam [développé par CNC Software Inc., Tolland, CT] pour contrôler toutes nos machines CNC", a déclaré Dick. Qualifiant cela de « maillon essentiel », il a noté que les outilleurs de son entreprise ne font aucune programmation sur la machine-outil. "Nous faisons tout via le logiciel."

L'entreprise conserve la réputation d'être l'un des magasins de la plus haute qualité de la région pour les pièces personnalisées. Cette réputation est gagnée, a déclaré Dick, en ne faisant aucun compromis sur la précision. La majorité des travaux impliquent des pièces avec des tolérances très serrées, a-t-il déclaré. Citant un travail médical comme exemple, Dick a décrit le procédé Progressive Tool utilisé sur une pompe doseuse :« Nous broyons les vannes à tiroir à plat et parallèlement à 0,0002″ [0,005 mm] sur une partie d'acier inoxydable durci 0,500″ × 2″ × 10″ [12,7 × 50,8 × 254 mm] pour obtenir un 6 µin. [0,1524 µm] de finition.”

« Nous commençons généralement avec un modèle solide. Nous l'intégrons à Mastercam, créons des parcours d'outils et utilisons la géométrie de conception originale du modèle pour exécuter nos parcours d'outils », a déclaré Dick. Bien que certains clients utilisent des images filaires et des données de conception à partir de dessins 2D, Progressive Tool préfère utiliser des modèles solides.

Mise à niveau vers le fraisage dynamique

Progressive Tool utilise Mastercam depuis environ 20 ans. En même temps que l'entreprise achetait un tour avec une contre-broche, des axes C et Y et un outillage motorisé, elle est passée à Mastercam 2017. Cette mise à niveau s'est accompagnée de nouvelles fonctionnalités de parcours d'outil qui ont séduit les outilleurs.

Le fraisage dynamique (ou technologie Dynamic Motion) utilise des algorithmes propriétaires programmés dans le logiciel pour détecter automatiquement les changements dans le matériau au fur et à mesure que l'outil coupe. L'outil reste engagé avec le matériau, minimisant les coupures d'air et permettant aux machines d'être poussées à pleine capacité. Thompson s'est rappelé à quel point ses gars étaient prudents. "Nos outilleurs avaient vu des démonstrations sur le fraisage dynamique et étaient sceptiques", a déclaré Dick. Mais lorsqu'ils sont revenus de la formation dispensée par Barefoot CNC (Morganton, NC), un revendeur Mastercam, ils n'ont jamais regardé en arrière.

Dans le même temps, Dick a noté que le fraisage dynamique ne convient pas à toutes les pièces et à tous les travaux. Cependant, avec la bonne application et les bons outils de coupe, le fraisage dynamique "non seulement fonctionne, c'est incroyable", a-t-il déclaré. Une pièce fabriquée par l'entreprise en acier inoxydable 304 qui prenait environ une heure pour être rugueuse et la finition prend maintenant 18 minutes. "C'est trois ou quatre fois plus rapide que notre ancienne façon de faire", a-t-il déclaré.

Un autre travail de découpe de plastique consiste à exécuter 200 ipm (5 m/min) en tournant à 6 000 tr/min. Et, a-t-il rapporté, lors de la coupe de l'aluminium et de l'acier, l'atelier peut fonctionner à des vitesses allant jusqu'à 50 ipm (1,2 m/min), selon la profondeur de coupe. « En règle générale, ils essaient d'aller entre la profondeur du diamètre complet et 1,5 fois le diamètre. S'il s'agit d'une fraise de ¾" [19,05 mm], nous sommes à l'aise d'aller de ¾" à 1¼" de profondeur », a noté Ryan.

Dernièrement, les outilleurs ont poussé certaines des machines. "Tout le monde appuie dessus pour voir à quel point nous pouvons aller plus vite", a déclaré Ryan.

Même à des vitesses accrues, il a décrit la nouvelle capacité de l'atelier à dégrossir et à finir une pièce avec le même outil comme "la différence entre la nuit et le jour". Au lieu de prendre des coupes en profondeur avec des fraises en bout, où il ne fait que décoller ce fond de 0,050″ à 0,0100″ [1,27 à 0,254 mm], il a déclaré :« Nous prenons toute la profondeur des coupes et des sauts incrémentiels à des vitesses incroyables. En plus d'exécuter des vitesses plus élevées, nous prolongeons en fait la durée de vie de l'outil. Et cela nous fait économiser un paquet."

Accepter plus d'emplois

Le logiciel, associé à de nouveaux équipements de production, ouvre la voie à l'entreprise pour accepter plus d'emplois et développer ses activités. "Même lorsque nous fabriquons 10 et 20 pièces, le gain de temps est substantiel", a déclaré Ryan. Ryan a noté qu'en raison des avances et des vitesses possibles, Progressive Tool devra mettre à niveau certains équipements plus anciens. "Les machines des années 80 ne peuvent plus suivre", a-t-il déclaré.

Le jeune Thompson a ensuite énuméré d'autres développements résultant de la mise à niveau logicielle de 2017. Le tour de l'entreprise avec une sous-broche et un outillage actif multiaxe a ouvert de nombreuses nouvelles possibilités commerciales.

« Avec le fraisage-tournage, nous avons des pièces avec une dizaine de montages que nous sommes désormais capables de réaliser en un seul montage. Non seulement nous gagnons du temps, mais nous pouvons désormais accepter des emplois plus nombreux et différents !"

La mise à niveau du logiciel a fourni à Progressive Tool la fonction de vérification de coupe de modèle solide/simulation de machine de Mastercam. Dick l'a appelé "un énorme gain de temps" sur chaque parcours d'outil exécuté par l'entreprise. « Je peux penser à quelques projets où, pendant que nous y travaillions avec Verify, nous avons pu dire :« Non, attendez ! Nous ne pouvons pas le faire de cette façon. Nous devons nous glisser et frapper par l'arrière, et nous sommes capables de recréer efficacement de nouvelles trajectoires d'outils. »

Aujourd'hui, fort de la confiance dans sa combinaison de nouveaux équipements et de nouveaux logiciels, Progressive Tool entreprend des projets avec des géométries complexes et des tolérances serrées, élargissant son travail spécialisé de longue date - les pièces personnalisées.

Selon Ryan, l'avantage de gain de temps du fraisage dynamique a placé Progressive Tool dans une meilleure position pour obtenir plus de travaux. « Qu'il s'agisse de médecine, de défense, d'automobile ou de nucléaire, nos clients comptent sur nous pour obtenir des devis précis et équitables. Le logiciel nous a même aidés à cela. »

Selon les deux Thompson, la mise à niveau vers Mastercam 2017 a permis de réduire les délais, les temps de production et de prolonger la durée de vie des outils, aidant Progressive Tool à atteindre ses objectifs commerciaux tout en maintenant sa réputation dans les pièces personnalisées.