Sept applications diverses de produits en bois reflètent les diverses capacités des centres d'usinage CNC.
Pour une machine qui n'existait même pas il n'y a pas si longtemps, les utilisations des centres d'usinage CNC sont rapidement devenues vastes et continuent de croître.
Les menuisiers utilisent aujourd'hui ces machines polyvalentes pour une variété d'utilisations allant du travail de production à grande vitesse sur écran plat aux sculptures très complexes. Combinant l'alésage à grande vitesse avec le routage, le profilage, la découpe et d'autres fonctionnalités, ces merveilles contrôlées par ordinateur sont utilisées avec succès dans les ateliers qui produisent de tout, des belles boiseries architecturales haut de gamme aux brides pour bobines réceptrices.
Dans les pages suivantes, BOIS & WOOD PRODUCTS interroge des menuisiers de tout le pays qui ont augmenté leur productivité et leur précision tout en réduisant les coûts de main-d'œuvre grâce à des investissements dans la technologie CNC. Voici leurs histoires.
SPEAKER MAKER UTILISE DES MACHINES CNC POUR FAIRE SES PRODUITS DIVERS En tant que fournisseur OEM de haut-parleurs audio, les produits qu'Ameriwood Industries International Inc., basé à Tiffin, dans l'Ohio, propose. les fabricants varient en taille, depuis les petites enceintes de la taille d'une bibliothèque jusqu'aux grandes enceintes symphoniques.
Jim Harrington, directeur de l'usine d'Ameriwood, a déclaré : « Nous produisons une variété de tailles et de styles. Nous travaillons avec différents types de matériaux, avec différentes épaisseurs et emplacements de trous. Il n'y a pas deux choses identiques. » En raison de cette diversité de produits, Ameriwood Industries (anciennement Tiffin Enterprises) effectuait plusieurs opérations d'usinage pour chaque article. Plusieurs opérations signifiaient que plusieurs travailleurs devaient manipuler chaque pièce, "et plus vous la manipulez, plus le produit risque d'être endommagé", a déclaré Harrington.
Pour minimiser la manipulation des pièces - et ainsi réduire leurs coûts de main d'œuvre - l'entreprise a investi dans un centre d'usinage CNC de Roger Stiles. & Associés.
CENTRES D'USINAGE Les panneaux de particules recouverts de vinyle sont découpés, découpés sur mesure, percés et acheminés sur le centre d'usinage. Les programmes informatiques sont téléchargés depuis un système informatique directement dans le contrôleur de la machine.
"Nous utilisons des routeurs CNC depuis plusieurs années", a déclaré Harrington. "Le centre d'usinage remplace les fraises de fraisage et de type vertical." Le centre d'usinage permet à l'entreprise de fabriquer jusqu'à 12 pièces à la fois, a déclaré Harrington. Une fois toutes les opérations d'usinage terminées, il s'agit d'une "pièce totalement finie" sans nécessiter d'usinage supplémentaire, a ajouté Harrington.
UNE USINE EFFICACE AIDE L'ENTREPRISE À CONTRÔLER LES COÛTS Au cours des deux dernières années, Warvel Products-Caroline du Nord a connu des hausses de prix spectaculaires pour les matières premières utilisées pour produire des composants en contreplaqué courbé. Ces composants sont ensuite vendus à des fabricants de meubles sous contrat tels que Haworth.
"Nous avons connu une augmentation de 30 pour cent de nos coûts de matières premières", a déclaré le directeur commercial Robbie Wiltcher, "nous avons donc amélioré l'efficacité de l'usine en achetant des machines et des technologies qui nous permettraient d'absorber autant (de l'augmentation des prix) que possible sans dépasser ces normes. les coûts sur. Il est important pour nous, en tant que fournisseur, d'aider nos clients à être aussi compétitifs que possible sur leurs marchés. » Warvel a notamment réussi à y parvenir en achetant un centre d'usinage CNC à quatre axes et plusieurs stations auprès de C.M.S North America. Le centre d'usinage permet à l'entreprise de monter jusqu'à six composants à la fois et complète les centres d'usinage à trois et cinq axes existants de l'entreprise, a déclaré Wiltcher.
Ceci est important, compte tenu de la quantité de produits expédiés depuis l'usine de l'entreprise à Linwood, en Caroline du Nord. Environ 100 000 pièces par mois sont produites dans l'usine, dont la majorité sont personnalisées. La société dispose d'un catalogue de composants standard, mais Wiltcher a déclaré que 80 pour cent des commandes de la société sont effectuées selon les spécifications des clients.
"La machine est capable d'effectuer plusieurs tâches d'usinage", a déclaré Wiltcher. "Dans la plupart des cas, il ne reste plus qu'à poncer légèrement et à installer des écrous en T si nécessaire." Un autre avantage, ajoute Wiltcher, réside dans les tolérances très serrées obtenues avec la machine. L'entreprise fournit du contreplaqué courbé qui doit s'intégrer aux composants en plastique et en acier des chaises ergonomiques.
"Il est essentiel de pouvoir maintenir des tolérances serrées dans les différentes opérations requises telles que le perçage des angles, le profilage et l'entaillage, afin que tous les différents composants de la chaise s'emboîtent comme ils ont été conçus. Cette machine offre toutes ces choses", a déclaré Wiltcher.
Pour augmenter encore davantage la productivité, l'entreprise a acheté des machines et des logiciels qui complètent le centre d'usinage, dont une machine de numérisation. Le numériseur lira une pièce modèle et le logiciel créera un programme qui sera téléchargé dans le centre d'usinage. L'entreprise utilise également le système pour produire en interne ses propres outils composés.
"Le système a réduit le délai de livraison des nouveaux outils de quelques mois à quelques jours", a déclaré Wiltcher. "Toutes ces capacités aident nos clients à commercialiser de nombreux nouveaux produits de manière rapide et compétitive." LA HAUTE TECHNOLOGIE AIDE UNE ENTREPRISE D'ARCHITECTURE HAUT DE GAMME Powell Cabinet & Luminaires de Sparks, Nevada, est une entreprise de menuiserie architecturale haut de gamme dont le travail s'étend des résidences luxueuses aux casinos scintillants.
L'entreprise de 42 ans, qui se présente comme la plus ancienne entreprise de menuiserie architecturale de l'État du Nevada, appartient à l'équipe père/fils de Roger et Bill Powell.
L'un des projets les plus récents de l'entreprise concernait le nouveau casino et hôtel Luxor à Las Vegas. L'entreprise a réalisé divers travaux à l'hôtel, notamment une main courante en acajou massif de 3 1/2 pouces d'épaisseur et 13 pouces de largeur, construite sur un rayon de 255 pieds. La main courante comportait également des pièces de support en bronze massif et du verre gravé.
La main courante a été fabriquée à l'aide d'un centre d'usinage CNC Komo VR 512 acquis par l'entreprise en janvier 1993. Avant cela, l’entreprise faisait tout avec plusieurs machines. "Le centre d'usinage est exceptionnel sur les formes et courbes irrégulières", a déclaré Bill Powell.
"C'est plus adaptable que de demander à un compagnon de le faire à la main. Le travail en rayon prend plus de temps à programmer, mais au lieu de laisser un compagnon menuisier passer plusieurs jours sur quelque chose, la machine produira le même produit en beaucoup moins de temps. " Powell a ajouté qu'il existe une courbe d'apprentissage de la machine. "L'achat de la machine n'est que la première étape", a déclaré Powell.
"Le temps nécessaire pour apprendre à le programmer et à l'utiliser représente une dépense importante, tout comme l'outillage et toutes les mises à jour de programmation nécessaires pour rester à jour." Mais même si ces facteurs doivent être pris en compte, M. Powell estime qu'il devient essentiel pour les entreprises d'investir dans des équipements de haute technologie. Selon Powell, l'une des raisons pour lesquelles l'entreprise a acheté le centre d'usinage était que « le nombre de compagnons ébénistes qualifiés capables de réaliser ce type de travail diminue. Il faut s'appuyer sur les aspects techniques de l'industrie pour combler ce vide", a-t-il déclaré.
L'ENTREPRISE GRANDIT PAS À PAS Lorsque Denny Beuter et Bob Bloss ont formé Diamond Cut Inc. il y a huit ans, ils avaient un plan. Les deux hommes souhaitaient que leur entreprise basée à South Bend, dans l'Indiana, devienne un leader dans le domaine des équipements de sonorisation commerciaux. Une tâche ardue, d’autant plus difficile qu’ils ne possédaient aucun équipement sophistiqué.
"Nous sommes partis du principe que nous avions besoin d'un équipement extrêmement performant pour fabriquer un très bon produit", a déclaré Beuter. "Mais pour obtenir un bon équipement, il faut disposer d'un produit avec un volume suffisant pour faire fonctionner la machine." Ce que Beuter et Bloss ont fait, c'est démarrer lentement, en acquérant des équipements et en produisant des pièces pour d'autres entreprises. "Nous faisions du découpage et du délignage, n'importe quoi pour obtenir du travail dans l'usine", a déclaré Beuter. "Pour vendre du temps machine, il faut tout faire un peu mieux que ce que les entreprises (sources) peuvent faire dans leur propre atelier. Nous avons obtenu de très bons résultats, très rapidement, car sinon nous devions assumer le coût du travail. » Après avoir effectué ce travail de type atelier, l'étape suivante consistait à faire du travail à façon. "Mon partenaire (Bloss), dont l'expérience est dans le secteur des enceintes, s'est rendu (vers des sociétés d'enceintes) et a dit : 'Nous pouvons fabriquer des enceintes pour vous et nous pouvons les faire avec une grande précision'", a déclaré Beuter.
Diamond Cut a commencé à produire des enceintes pour des sociétés telles que JBL et Panasonic. Le produit que Panasonic souhaitait que l'entreprise fabrique nécessitait une mise à niveau de l'équipement. "Les gens de Panasonic voulaient un boîtier (de haut-parleur) de forme trapézoïdale", a déclaré Beuter. "Ce produit aurait été presque impossible à réaliser avec le routeur que nous utilisions." Beuter et Bloss ont choisi un centre d'usinage U-26 Morbidelli de Tekna Machinery. La machine leur permet non seulement de produire des formes trapézoïdales, mais elle réduit également les coûts de main-d'œuvre. "Par exemple, nous avions un employé à temps plein dont le seul travail consistait à fabriquer des gabarits", a déclaré Beuter. "Je n'ai plus de gabarits." Tandis que Diamond Cut s'est développé, avec des ventes projetées pour atteindre environ 2 millions de dollars en 1994, la société continue de progresser vers ce plan. En 1993, la société a lancé une gamme exclusive d'équipements de sonorisation commerciaux robustes sous le nom de Bull Frog.
L'équipement Bull Frog est vendu aux États-Unis et dans plusieurs pays à travers le monde. "Pendant 24 heures sur 24, au cours des trois derniers mois, nous avons été tellement occupés par notre propre travail que nous n'avons pas pu effectuer de travail à l'extérieur", a déclaré Beuter.
"J'espère que d'ici la fin de l'année, nous n'aurons plus aucun contrat de travail." UN FABRICANT DE STANDS TROUVE UN SIGNE DE SUCCÈS En utilisant une variété de matériaux, Farmington Displays de Farmington, Connecticut, crée des présentoirs pour des entreprises dans des secteurs aussi divers que l'alimentation, les ordinateurs et les armes à feu.
Farmington Displays, fondée en 1973 par Paul DiTommaso Sr., compte 278 entreprises parmi ses clients. En moyenne, les clients de Farmington Displays mettent à jour leurs stands tous les trois à cinq ans.
"Nous avons un assez bon flux de travail", a déclaré le directeur général Sal DiTommaso, fils de Paul Sr. et l'un des trois fils et une fille qui travaillent actuellement pour l'entreprise. "Tout le monde ne construit pas son stand en même temps." Farmington Displays dispose d'une liste de clients impressionnante, notamment General Electric, NEC et le fabricant d'armes Smith. & Wesson. Dans le domaine traditionnellement très exigeant en main d'œuvre de la fabrication d'écrans, l'entreprise se distingue par l'utilisation d'équipements de haute technologie. Il y a plus de trois ans, après des recherches approfondies sur les machines disponibles, l'entreprise a commencé à investir dans des machines CNC.
"La première chose qui a éveillé mon intérêt pour l'acquisition de machines CNC a été de voir un de mes hommes découper un cercle de huit pieds", a déclaré Sal DiTommaso. "C'était tellement archaïque que j'ai juste dit qu'il devait y avoir une autre façon de procéder." L'usine de Farmington Display comprend désormais deux routeurs CNC Heian et une scie à panneaux informatisée de Stiles Machinery, ainsi que des laboratoires de conception/graphique informatisés reliés entre eux en tant que réseau local.
Les centres d'usinage Heian ont permis à l'entreprise de se diversifier dans des domaines tels que la fabrication de signalétique et d'aménagements de magasins. Farmington Displays a toujours créé des graphiques pour les panneaux, mais les routeurs CNC permettent à l'entreprise de les fabriquer en interne. De plus, l’entreprise réalise désormais des usinages sous contrat pour d’autres fabricants non concurrents.
Pour créer ses produits distinctifs, l'entreprise utilise une variété de matériaux. Sur ses routeurs CNC, l'entreprise utilise tout, de l'acrylique au bois massif. Sur un centre d'usinage des métaux séparé, l'entreprise travaille le laiton et d'autres alliages métalliques. "Nous n'exploitons rien", a déclaré DiTommaso. "Nous essayons de tout garder en interne afin d'avoir un contrôle qualité complet sur le produit fini." UN PARC FAMILIAL À BOIS SAISIT L'OCCASION DE DIVERSIFIER SES ACTIVITÉS En 1922, Hans Lars fonde Hansen Lumber à Galesburg, dans l'Illinois. Au cours des quelque 70 années suivantes, l'entreprise serait transmise de membre de famille à membre de famille et demeurerait un parc à bois traditionnel.
L'entreprise est restée uniquement un parc à bois jusqu'à ce qu'il y a deux ans, Hansen Lumber ait saisi l'occasion de se diversifier. L'entreprise a été chargée de réaliser une découpe de panneaux circulaires pour un fabricant de bobines en bois basé à Galesburg. Environ un an plus tard, ce fabricant, qui croyait que l'industrie des bobines allait être dominée par l'utilisation de plastiques, a d'abord envisagé de fermer l'usine, puis a proposé de vendre l'entreprise – et sa liste de clients – à Hansen Lumber.
L'entreprise familiale, actuellement dirigée par Shard Hansen, le petit-fils du fondateur, avec l'aide de sa fille Karen (la quatrième génération de la famille dans l'entreprise), a décidé de racheter l'entreprise et a rapidement compris la nécessité de moderniser ses équipements. .
"L'enroulement du fil ou du câble autour d'une bobine doit être effectué à des vitesses d'alimentation très élevées, en particulier s'il s'agit d'un fil de petit diamètre, car à moins de le faire à une vitesse de 1 000 sensations par minute, l'enroulement prendrait une éternité", a déclaré Hansen, " le trou de la tonnelle doit donc être exact. Si le trou de l'arbre est décentré, tout le système tremblera." Il y a un peu plus d'un an, l'entreprise a acheté un centre d'usinage CNC chez Accu-Router. La machine comprend deux routeurs verticaux, qui peuvent usiner du contreplaqué de qualité industrielle de pin jaune du sud de 1 1/2 pouce utilisé pour les brides des bobines et maintenir des tolérances serrées.
Avant de travailler avec le centre d'usinage, l'entreprise devait découper un carré et, dans les étapes suivantes, arrondir le panneau jusqu'à la taille et la forme requises.
Disposer d’un centre d’usinage de haute technologie assure non seulement la précision, mais permet également d’utiliser le contreplaqué. "Nos brides ont une taille allant de huit pouces à 48 pouces ronds", a déclaré Hansen.
"Lorsque nous découpons les cercles, nous pouvons les emboîter de telle manière que nous obtenons un grand rendement et que le gaspillage soit très minime." L'ÉQUIPEMENT CNC AIDE UNE ENTREPRISE DE SCULPTURE À FAIRE DE LA BELLE MUSIQUE Investir non seulement dans de nouveaux équipements, mais également dans la formation de sa main-d'œuvre a aidé cette entreprise de sculpture basée à Thomasville, en Caroline du Nord, à augmenter sa capacité tout en réduisant ses frais généraux.
Fondée en 1968, Piedmont Carving sculpte des pièces de meubles – spécialisée dans les pièces de chaises – et des pièces pour instruments de musique comme le violoncelle et la guitare.
Au cours des dernières années, l'entreprise a vendu certaines de ses anciennes machines à sculpter et a investi cet argent dans des machines informatisées, notamment des robots sculpteurs CNC de Thermwood Corp.
"Nous avions 13 machines à découper et nous les faisions toutes fonctionner en une seule équipe", a déclaré Gay Jones, qui, avec son frère jumeau Ray et son père, Jimmy, fondateur de l'entreprise, sont propriétaires de l'entreprise. "Nous avons vendu trois machines à découper et prévoyons toujours de tripler notre capacité avec les sculpteurs robotisés." L'entreprise a réduit ses coûts de main-d'œuvre en partie en informatisant sa sculpture, mais aussi en formant ses 29 employés afin qu'ils puissent travailler sur d'autres machines de l'atelier.
Apprendre à utiliser efficacement le robot CNC a été un défi difficile pour l'entreprise, a déclaré Gay Jones, "mais je suis heureux que nous l'ayons fait car cela nous donne un avantage sur les entreprises qui se lancent tout juste dans la sculpture robotisée". Piedmont Carving a acheté son premier robot sculpteur il y a quatre ans. L'entreprise envisage d'acheter des machines supplémentaires.
L’un des avantages des machines informatisées est la cohérence. Ceci est important lorsque le Piémont fabrique ses meubles et ses instruments de musique.
"Les pièces des chaises doivent s'emboîter parfaitement lorsqu'elles sont envoyées au fabricant", a déclaré Jones. "Avec la sculpture robotisée, tout reste si cohérent. Cette cohérence est également très importante lorsque nous fabriquons des instruments de musique, car le savoir-faire qui entre dans la pièce peut affecter le son. » SCULPTURE DE PIÈCES EN BOIS 20 À LA FOIS Des sculptures complexes à la main sont dupliquées rapidement et avec précision par Carving Research Inc. de Huntersville, Caroline du Nord, utilisant un centre d'usinage CNC Kitako à 20 têtes distribué par Tekmatex Inc.
Carving Research est une entreprise de 2 ans comptant 12 employés et dont les ventes projetées pour 1994 s'élèvent à 840 000 $. L'entreprise fournit des sculptures en bois complexes à de grands fabricants de meubles résidentiels tels que Henredon Furniture Industries Inc. et Baker Furniture Co.
Ce qui devait autrefois être fait un par un par les maîtres sculpteurs à la main peut désormais être réalisé par 20 à la fois par l'entreprise. Cela se traduit non seulement par des gains de temps, mais également par des économies de coûts, sans sacrifier l'apparence du produit, selon le propriétaire de l'entreprise, Tom Bowker. Un exemple de la vitesse de la machine est un poteau de lit sculpté en riz ; En général, cela prendrait environ six à huit heures à un maître sculpteur manuel, "alors que nous pouvons le faire en une heure", a déclaré Bowker.
Pour produire les sculptures, un premier modèle sculpté à la main est réalisé. Cette sculpture est envoyée à Tekmatex, où une machine à numériser crée un programme informatique qui peut être téléchargé dans le centre d'usinage. Une fois ce programme terminé, un nombre infini d’une sculpture donnée peut être créé avec précision.
Il existe certains "ingrédients essentiels" à la création des sculptures, a déclaré Bowker. L'outillage est l'un des plus importants. En raison de la nature du produit, Carving Research utilise un outillage unique, notamment un foret à veines tranchant comme un rasoir développé par Oertli Woodworking Tools Inc. cela laisse une coupe si nette que des sculptures secondaires ne sont pas nécessaires, a déclaré Bowker. Un autre exemple est une fraise à fond plat ou droite de 1/16 de pouce qui est utilisée sur de nombreuses sculptures.
"Personne d'autre n'utilise quelque chose de pareil", a déclaré Bowker.
"En raison de la complexité de nombreuses sculptures, nous devons utiliser une plus grande variété d'outils, y compris des outils en carbure, que ceux que vous utiliseriez pour une opération de sculpture normale. Beaucoup de nos morceaux doivent être petits parce que vous devez entrer et faire une coupe et donner l'impression qu'ils ont été faits avec un ciseau.