完全に対称な楕円上の反射
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完全に対称な楕円上の反射

May 31, 2023

BR Sculpture のプロジェクトの多くは鋳造に関係していますが、同社はかなりの部分の製造作業も行っています。 他の製造業者と同様に、BR のオーナーであるブレット・リチャーズ氏も、ミラーの完全に対称なフレームを形成するという困難な製造上の問題に時々立ち往生します。

シカゴの BR Sculpture を少し見学すれば、それが典型的な製造工場ではないことがわかります。 通常、製造業者は炭素鋼のシートとプレートを切断、曲げ、接合しますが、BR では通常、シリコン青銅や鉄などの金属が使用されます。 通常、製造業者は自動車、機械、航空宇宙用途向けにチューブを曲げたり、板金を打ち抜いたり、サブアセンブリを溶接したりするのに対し、BRSculpture は彫刻家のために芸術的な作品を鋳造したり、映画セット用にヴィンテージのアイテムを製作したりする可能性が高いです。 製造工場は、優れた機械適性を持つ経験豊富な製造者を雇用することを好みます。 BR の全員が美術の修士号または学士号を取得しています。 また、製造業者は長期契約と大量生産による経済的安全を求めていますが、BR がそのような贅沢を享受することはほとんどありません。 そのプロジェクトのほとんどは 1 回限り、または数十件に及ぶ少量のプロジェクトです。

多くの違いがあるにもかかわらず、BR Sculpture には典型的な製造店との共通点がかなりあります。 BR の仕事の多くは、ユニークな家具、電化製品、室内装飾の用途に向けたものであるため、BR の仕事のほとんどは接合 (求職者の多くは溶接試験に合格する必要がある) と曲げに関係しています。 そして、他の製造業者と同様に、仕事を遂行するには適切な設備が必要です。 BRSculpture は、別の点でも製造工場に似ています。時折、一見小さな製造上の問題が、後に大きな製造上の問題に遭遇することがあります。

BR Sculpture の創設者であるブレット・リチャーズは、アート スタジオでキャリアをスタートしたわけではありません。 実際、彼は製造業からスタートしました。 シカゴ美術館で美術の学士号を取得して卒業した後、彼は生計を立てるために製造工場で製造業者として就職しました。 彼は与えられた仕事よりももっと多様性のある仕事を望んでいたので、月明かりの仕事、キャスティングの仕事、その他のプロジェクトを見つけました。

やがて彼は仕事を辞め、800平方フィートのスペースを借り、鋳造作業と少しの製造業を行う自分のビジネスを始めました。 従業員はリチャーズと溶接工の 2 人だけでした。 彼らは他のアーティストのためにアイテムを鋳造したり、手すりや郵便受けスタンドなどの建築および構造プロジェクトを製作したりしました。 仕事量は急速に増大し、やがてリチャーズは 5,000 平方フィートの場所に移転し、会社は従業員 14 名に成長しました。 2 年以内に現在の場所、20,000 平方フィートの敷地に移転しました。 施設。

鋳造と製造は 2 つのまったく異なるプロセスであるため、BR には 2 つの作業モードがあります。 鋳物の場合はオリジナルの作品を使って型を作ります。 製造に関しては、同社はエンジニアリング プリントに依存しています。 もちろん、印刷したら終わりではありません。 実際、それはほんの始まりにすぎません。 部品を製造する最適な方法を見つけることが次のステップです。 そして場合によっては、これが適切な機器を探すための長い探求の始まりとなることもあります。

そのようなプロジェクトの 1 つには、大きな装飾的な鏡が含まれていました。 このプロジェクトの BR の部分には、ミラーのフレームの製造が含まれていました。このフレームは 3 つのコンポーネントで構成されています。フレームの背面を構成する、高度に磨かれた重い板金です。 ハンガーとして機能する、ドリルで穴が開けられた小さな鋼鉄のブロック。 そして丸いバーストックから作られた楕円形のボーダー。 3 つのコンポーネントのうち、楕円形の境界線が最大の課題でした。

リチャーズは、単純な手動ベンダーに数千ドルを費やすだろうと考えました。

フレームは長さ 6063 T5 の押し出しアルミニウムで作られています。 材料のサポートと十分なスペースが、BR のベンダー選択に影響する 2 つの問題でした。 この素材は丈夫ですが柔軟性があり、曲げる際のたるみやねじれを防ぐためのサポートが必要です。 また、長いワークピースには、十分なインフィードおよびアウトフィードのスペースが必要です。 多くの 3 ロール ベンダーは、ロールの中心軸が水平になり、曲げが垂直面で行われるように構築されています。 これらは、緩やかな曲がりのある短い作品や長い作品に適しています。 ただし、複雑な曲がりのある長いものは取り扱いが難しい場合があります。 上向きに送り出す場合、手で支えるのは難しい場合があります。 また、薄肉部分は自重で潰れる傾向があります。 下向きに送り出すと、スペースを使い果たし、床に衝突する可能性があります。

BR では、曲げが水平面内になるように、ロールを上部に置き、垂直な中心軸を備えたベンダーが必要でした。 この配置により、ワークピースを手動またはスタンドで簡単に支持できるようになります。

2 番目の課題は、サポートやスペースの問題よりも重要で、完成品の寸法に関するものでした。 精度と再現性が最も重要でした。 一部の曲げ用途では、特に部品が最終的に視界から隠れる場合には、ある程度の寸法の許容範囲を許容できますが、このような装飾または審美的な用途では、厳しい公差が必要です。

ロールベンディングにおける重要な問題は、スペースとサポートです。 長いワークピースは、曲がりによっては、送り込みと送り出しのためにかなりのスペースが必要になる場合があります。 ロールを上部に配置した3本ロールベンダーを使用する場合、このスペースはベンダーの左右にあり、ワークを手動またはスタンドで簡単にサポートできます。

最後に、BR はプログラムが簡単なベンダーを望んでいました。

リチャーズ氏はいくつかのベンダーを検討し、曲げのためにいくつかのテストピースを送りましたが、必要な精度で楕円形を成形できる機械を見つけるのが困難でした。 数カ月に及んだ彼の探索は展示会で終了した。

「FABTECH のベンダーのブースで(チューブで形成された)楕円を見ました」とリチャーズ氏は、毎年恒例の FABTECH® Intl. について言及しました。 & AWS 溶接ショー。 そのベンダーは Profilbiegetechnik AG で、マシンは PBT25® でした。

見た目はぴったりでした。 リチャーズは一目見ただけで、それが彼の基準のうち 2 つを満たしていることがわかりました。 まず、垂直方向のロールと水平面内の曲がりがあります。 第二に、Richards は楕円を処理できることを知っていました。 残った疑問は 2 つだけです。楕円を正確に作成できるでしょうか。また、プログラムは簡単ですか? これらの質問は、リチャーズが思っていたよりも簡単に答えることができることが判明しました。ベンダーであるボシャート プレシジョン マシナリー社は、シカゴにあるリチャーズの店舗からわずか 160 マイル離れたミルウォーキー近郊にありました。

リチャーズと乗組員はベンダーを評価するためにミルウォーキーへ旅行した。 ミルウォーキーへの旅行がプログラミングの短期集中講座になったとき、彼らはベンダーのプログラミングがそれほど難しくないことを知り、喜んでいた。 数時間以内に、彼らは楕円をプログラミングしました。 リチャーズはすぐに最後の質問に対する答えを決めました。 この機械のX軸精度は1/100mmで、鏡の枠を作るのに十分な精度であることが判明した。

この特定の楕円は、一連の 9 つの異なる曲がりとしてプログラムされていますが、ソフトウェアはこれをより洗練されたもの、つまり明確な曲がりのない滑らかな形状に変換する必要があります。 つまり、完成品は半径が連続的に変化する曲線になります。 ある長さの材料をワークピースの端まで丸めることは物理的に不可能であるため、半完成品には 2 本の脚、つまりドロップが必要です。

この特定の楕円を作成するには、オペレータがワークピースを機械に挿入し、曲げシーケンスを開始します。 機械が引き継いで部品を引き込み、曲げが進むにつれてローラーの位置に必要な調整を行います。 ベンダーは 1 回のパスで形状を形成しようとはしません。 むしろ、ストックを一連の小さな段階的な曲げで前後に動かします。

「この部分を作るには約90回のパスが必要です」とリチャーズ氏は語った。 パーツが約 75% 完成すると、ベンダーは一時停止します。 オペレーターは、中央曲げロールの中心軸に隣接する部品に線を刻み、機械から部品を取り外し、バンドソーに運び、最初の脚を切断します。

「そうしないと、ベンダーが部品を仕上げるときに 2 本の脚が衝突してしまいます」とリチャーズ氏は説明しました。 次に、オペレーターは部品をベンダーに戻し、けがきマークをセンターロールに合わせて、ベンダーに曲げを再開するコマンドを入力します。

それが完了すると、彼は機械を降ろし、のこぎりに戻って 2 番目の脚を切断します。 その後、溶接工の 1 人がフレームを背面に接合し、ハンガーを所定の位置に固定します。 いくつかの洗浄と研磨の後、フレームは梱包されて顧客に発送されます。

BR はフレームでのベンダーのパフォーマンスに満足していますが、ベンダーにはさらにいくつかのことができるはずです。 たとえば、BR のスタッフは、ベンダーを使用して曲がった部品にわずかな変更を加えることができることを発見しました。 「いつでも部品を機械に戻して半径を締めることができます」とリチャーズ氏は説明しました。 「必要に応じて、両端が接する隙間を減らすためにこれを行うことができます。これにより、部品を仕上げるのに必要な溶接の量が減ります。」

角パイプや角パイプの曲げ加工にも適しています。 これらの形状の場合、圧着を防ぐために、ロールは通常、かなり離れたところから開始する必要があります。 機械はロール間を最大 40 インチに調整できます。 また、水平面内で曲がるため、機械に内蔵されたワークサポートが役に立ちます。 オペレータはサポートを高くまたは低く設定して、ねじれた材料をまっすぐにしたり、まっすぐな材料にねじれを加えたり、つまり 3D スパイラルを曲げたりできます。 BR は現在のプロジェクトでスパイラルを作成する必要はありませんが、必要に応じて機能を備えています。 最後に、使いやすいサイズです。 47インチ×56インチのコンパクトなサイズなので、場所をとりません。 重量は 525 ポンドありますので、移動するのは大きな問題ではありません。

適切なマシンを探すのにはかなりの時間がかかり、Richards が予想していたよりも大きな投資となりましたが、最終的にはそれだけの価値がありました。 その結果、完全に対称的なフレームが BR Sculpture とミラー メーカーの両方によく反映されました。