Keahlian Mill-Turn Meningkatkan Pemesinan Presisi pada Micro Gears
Amorphology, sebuah perusahaan spin-off NASA, adalah pemimpin dalam penerapan material canggih dan teknologi manufaktur untuk peningkatan roda gigi mikro tanpa pelumas untuk robotika dan aplikasi industri lainnya yang menggunakan logam “amorf” seperti kaca logam curah.
Bahan-bahan ini memiliki sifat yang lebih maju dibandingkan dengan baja, titanium, dan aluminium, misalnya, dan paten perusahaan untuk beberapa paduan logam didasarkan pada pengembangan roda gigi untuk ruang angkasa dan aplikasi suhu sangat dingin lainnya.
Konten Unggulan
S191H adalah salah satu keluarga pusat permesinan putaran pabrik Starrag Bumotec yang ditargetkan pada pemesinan presisi pada komponen yang sering kali rumit dalam satu pengaturan. Sumber:Starrag
Logam amorf adalah kelas paduan non-kristal yang dipotong dan dipecah secara berbeda dari bahan lain, jelas perusahaan tersebut. Dalam upayanya untuk mendapatkan peralatan mesin yang dapat memproduksi roda gigi mikro, Amorphology melakukan pengujian dengan beberapa pemasok mesin, termasuk Starrag, untuk menilai presisi, waktu siklus, dan kemampuan keseluruhan mesin saat mereka memotong paduan yang relatif tidak diketahui.
“Kami fokus untuk menemukan mesin terbaik untuk memenuhi kebutuhan pembuatan prototipe cepat, pemotongan sisipan cetakan, dan pasca-pemrosesan,” kata Jason Riley, COO Amorphology. Pada akhirnya, perusahaan memilih mesin bumotec s191H milik Starrag.
Setelah menerima file CAD dari prototipe roda gigi mikro dan melakukan uji pemesinan menggunakan alat pemotong yang dikembangkan Starrag di lokasi pembuat peralatan mesin di Swiss dan Amerika Serikat, beberapa batch sampel diproduksi.
“Kami menargetkan suku cadang berpresisi tinggi dengan toleransi sekitar lima mikron pada dimensi tertentu,” jelas Riley. “Sebagian besar pekerjaan kami difokuskan pada pembuatan prototipe cepat dan jumlah produksi batch yang relatif rendah, yaitu sekitar ratusan komponen per bulan.
“Bumotec memberikan kemampuan penggilingan yang saat ini tidak kami miliki, serta kapasitas produksi yang lebih tinggi,” tambahnya. “Mesin ini melengkapi kemampuan kami saat ini dan memberikan kemampuan yang tidak kami miliki.”
Berikut adalah contoh roda gigi mikro yang diproduksi pada putaran pabrik. Sumber:Starrag
Amorphology menunjukkan bahwa Bumotec s191H dapat “menawarkan proposisi nilai yang unik”, baik dengan mengerjakan satu bagian atau dengan memproduksi ratusan komponen dalam skenario mati lampu.
Selain membuat roda gigi untuk keperluan luar angkasa, roda gigi Amorphology juga digunakan pada cobot, robot, dan peralatan medis. Misalnya, sebagian besar cobot menggunakan roda gigi strainwave — komponen utamanya adalah flexspline, yang merupakan bagian rumit dan berdinding tipis.
S191H adalah salah satu rangkaian pusat permesinan putaran pabrik Bumotec yang ditargetkan untuk pemesinan presisi pada komponen yang sering kali rumit dalam satu pengaturan. Dengan kapasitas batang 65 mm, pengumpan batang, dan penyaluran cairan pendingin bertekanan tinggi (3 hp), s191H dapat mencapai kemampuan pemesinan hingga ±2,5 mikron dalam rentang sumbu X, Y, dan Z sebesar 410 kali 200 kali 400 mm berkat penggerak linier dan stabilitas termal yang tinggi.
Berevolusi dari putaran pabrik Bumotec s191 Starrag, versi 191neo menawarkan kemampuan kinerja tambahan termasuk waktu penggantian pahat 15% lebih cepat, pergerakan pengerjaan belakang 12% lebih cepat, dan spindel penggilingan torsi lebih tinggi (175 Nm). Platform mesin multitasking dengan spindel sumbu B ini menawarkan penyimpanan hingga 90 alat dalam sistem penggantian alat otomatisnya. Model yang ditampilkan di sini dipamerkan di IMTS 2022 yang mendemonstrasikan pemesinan sangkar tulang belakang lengkap dari polimer polietereterketon (PEEK). Sumber:PM
Selain itu, spindel utamanya dilengkapi dengan sub-spindel yang dapat berputar pada bidang horizontal dan vertikal untuk memungkinkan rutinitas multitasking. Opsi magasin alat diperluas hingga 90 kantong pada alat berat yang memiliki laju lintasan cepat 50 m/mnt dan kecepatan spindel 30.000 rpm (pilihan 40.000 rpm) yang juga berkontribusi terhadap waktu siklusnya yang cepat.
Banyak komponen cobot, robot, dan perangkat medis Amorphology yang dapat dicetak atau disuntikkan, namun terkadang komponen mikro ini perlu diproses lebih lanjut agar memiliki toleransi yang lebih tinggi. Starrag Bumotec “berhasil” dalam merancang mesin untuk industri jam tangan Swiss dan, sebagai hasilnya, mesin tersebut mahir memproduksi roda gigi berukuran mikro dan bernilai tinggi. Amorphology memperkirakan bahwa Bumotec s191H akan mengerjakan gearbox mikro tanpa pelumasan.
Perusahaan juga mengapresiasi hasilnya dan dalam diskusi dengan Starrag tentang bagaimana kedua organisasi dapat bekerja sama, disepakati bahwa Amorphology akan menampilkan mesin Bumotec di fasilitasnya di Pasadena, California, agar dapat dilihat oleh pelanggan kedua perusahaan.
Di pusat demo, mesin tersebut terlihat memproduksi berbagai suku cadang termasuk roda gigi, sisipan cetakan, kaca logam curah, dan suku cadang produksi logam tradisional.
Greg Dunkley, wakil presiden teknik presisi Starrag Bumotec, mengatakan “Membangun lingkungan laboratorium untuk menampilkan presisi, kualitas, dan kemampuan Bumotec s191H akan memungkinkan para insinyur dirgantara dan pertahanan merasakan permesinan real-time yang dapat digunakan dalam operasi manufaktur mereka.”
