CASE STUDY AMRC

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highlights October 2008

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Maglev chooses CMS for a revolution in the wind power sector Maglev sceglie CMS per la rivoluzione nel settore dell’energia eolica MagLev Wind Turbine, a company based in Arizona, presents a revolutionary system to produce wind power.

A megaturbine, having a totally new conception and technology compared to traditional blade windmills, exploits magnetic levitation in order to cut to zero the efficiency loss due to friction.

The system is able to produce up to 1 Gigawatt of power in an extremely efficient manner (99% of the wind power is converted into energy) with very low production and maintenance costs.

In order to manufacture the first working models, MagLev turned to CMS, which can boast long standing experience both in the wind power industry and in general manufacturing of very large machining centres for working composites.

Maglev’s and CMS’s R&D departments have worked in a close relationship to implement an ambitious and innovative project.

The challenge they faced was the 5-axis machining on all sides of very large and extremely heavy parts, and their automated handling.

The final design by CMS met Maglev’s complete satisfaction: the customer ordered an automated production line composed of two five-axis Poseidon machines plus an integrated and combined system for handling and flipping the parts.

Si chiama MagLev Wind Turbine ed è una società con sede in Arizona che ha presentato un sistema che promette di rivoluzionare la produzione di energia dal vento.

Una megaturbina di disegno e tecnologia completamente innovativi rispetto alle tradizionali pale eoliche che, tra l’altro, sfrutta la levitazione magnetica per azzerare le perdite di efficienza dovute agli attriti meccanici. Un sistema in grado di produrre fino ad 1 gigawatt di potenza con efficienza altissima (99% della forza del vento convertito in energia) e costi di produzione e manutenzione estremamente ridotti.

Per passare alla fase di realizzazione dei primi esemplari funzionanti, MagLev si è rivolta a CMS, che può vantare una consolidata esperienza sia nel settore specifico dell’eolico, sia in generale in macchine a controllo numerico di grandi dimensioni per la lavorazione di materiali compositi.

I reparti R&D di Maglev e CMS hanno lavorato a stretto contatto per la realizzazione di un progetto ambizioso ed innovativo.

La sfida da vincere era la lavorazione a 5 assi su tutti i lati e la gestione automatizzata di pezzi di grandi dimensioni e peso elevatissimo.

Il progetto finale elaborato da CMS ha incontrato la piena soddisfazione del Cliente, che ha ordinato una prima linea di produzione automatizzata composta da due centri di lavoro Poseidon a 5 assi e da un complesso di sistemi per la movimentazione e la rotazione dei pezzi.

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Innovation in waterjet cutting of large parts, with the use of automatic water level monitoring Innovazione del taglio waterjet di parti di grandi dimensioni, con la gestione automatizzata del livello dell’acqua For the Aerospace sector CMS SpA has designed a Poseidon machine with one 5-axis router head and one 5-axis abrasive waterjet head, equipped with a very novel concept for this technological sector: automated monitoring of the water level

CMS SpA ha realizzato per il settore Aerospace una Poseidon con unità di fresatura a 5 assi e unità waterjet a 5 assi con abrasivo che contiene una novità di notevole livello tecnologico: la gestione automatizzata del livello dell’acqua.

In many cases waterjet cutting is the best solution for cutting composite materials but when it comes to 5 axes operation there are difficulties in working large 3D parts, especially when abrasive is used.

Il taglio a getto d’acqua, soluzione ottimale per molte situazioni, se applicato su 5 assi presenta difficoltà nella gestione di grandi pezzi tridimensionali, in particolare quando viene impiegato l’abrasivo.

La gestione automatizzata del livello acqua della vasca, che viene trattato dalla macchina alla stregua di un “asse liquido”, permette di smorzare correttamente la potenza dell’abrasivo a valle del taglio in un ampio range di situazioni geometriche.

The automated monitoring of the tank water level, which is handled by the machine as a “liquid axis”, enables the effective dampening of the abrasive power below the cutting area for a wide range of geometric shapes.

The alternate use of router head and waterjet unit further optimises the cutting process.

L’impiego alternato di fresa e unità waterjet ottimizza ulteriormente il processo di taglio.

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BENTELER-SGL Automotive Composites BENTELER-SGL Automotive Composites

Over 100 years’ work in composite production attests Benteler’s leading role in components production and manufacture for various application sectors.

The take-over of Fischer Composite Technology (FCT), a well-known, highly qualified leader in the production of composite components, such as car body parts, structural parts, design parts, including glamorous brands e.g. Audi AG, Bentley Motors Limited, Daimler Chrysler AG, Porsche AG, Mercedes-AMG GmbH, Karmann GmbH, enabled BENTELER to enhance its presence in the automotive field, as well as its product range by the use of its existing CMS SpA machines at their headquarters in Ried im Innkreis – Austria.

BENTELER-SGL (formerly a part of Fischer) production manager, recalls the time, in the 70/80s, when they first entered composites processing widening their business development to include not only the sports and leisure industry, but above all the automotive, aerospace and marine sectors, and last but not least in medical technology, with production which was continually widening and diversifying.

“Entering the top-end of the automotive market – continues Mr. Gumpinger – involved the need for further improvement in the whole production process, from A to Z, which meant using ultra modern and reliable production systems and highly skilled staff, in order to achieve the full satisfaction of our customers.

Therefore, when choosing the supplier for our new CNC machining centres, we were looking for a partner who could share our philosophy and meet our very high reliability, quality and performance requirements.

When we visited CMS headquarters we found a well-sized, efficiently organised, modern and dynamic company, with proactive staff, eager to understand our needs and to provide a solid solution for our needs. We decided to give CMS a chance, by purchasing our first machine, model ARES PX5. Using this machine for just a few months proved us right: the output quality met our expectations and we decided to buy another two machines (another Ares and a Poseidon)”.

Oltre 100 anni nell’ambito del composito testimoniano che Benteler è un’azienda esperta nella produzione e lavorazione di componenti per differenti settori di applicazione.

L’acquisizione di Fischer Composite Technology (FCT), azienda riconosciuta come leader altamente qualificata per la produzione in composito di carrozzerie, parti strutturali, parti di design, con i suoi clienti di assoluto prestigio quali Audi AG, Bentley Motors Limited, Daimler Chrysler AG, Porsche AG, Mercedes-AMG GmbH, Karmann GmbH, ha permesso alla ditta Benteler di rafforzare la sua presenza nel settore automotive e di ampliare la sua gamma di prodotti e processi tramite anche l’utilizzo di macchinari della CMS SpA già installati e funzionanti nella sede di Ried im Innkreis – Austria.

Il direttore di produzione di BENTELER-SGL (già parte di Fischer), ricorda l’esordio nella lavorazione del composito, avvenuto negli anni 70/80 e il successivo sviluppo di questo business, orientato non solo all’industria dello sport e del tempo libero, ma soprattutto ai settori automotive, aerospaziale, alla costruzione delle barche e infine, ma non ultima, alla tecnologia medicale, con un prodotto che nel tempo si è andato articolando e diversificando sempre di più.

L’ingresso nel mercato automotive di altissima gamma – prosegue Gumpinger – ha comportato la necessità di perfezionare ulteriormente tutta la produzione, dalla A alla Z, con l’impiego di attrezzature ultra moderne ed affidabili e personale altamente qualificato, per poter garantire la perfetta soddisfazione dei clienti. Pertanto nella scelta dell’acquisto dei Centri di Lavoro a Controllo Numerico l’obiettivo era quello di trovare un partner che comprendesse al meglio questa filosofia e che fosse quindi in grado di soddisfare al meglio le esigenze di affidabilità qualità e performance. “Quando abbiamo visitato la sede di Zogno del nostro fornitore di macchinari CMS SpA, ci siamo trovati davanti ad un’azienda dalle dimensioni importanti, ben organizzata, moderna, dinamica e con personale pronto ed attento in grado di ascoltare i nostri bisogni e di rendere il più possibile concreto ciò che noi stavamo cercando. Abbiamo pertanto deciso di dare un’opportunità a CMS acquistando il primo Centro di Lavoro modello ARES PX5.

L’installazione e l’utilizzo di soli pochi mesi di questo macchinario ci hanno subito fatto comprendere che non ci eravamo sbagliati.

La qualità del nostro prodotto era in linea con i nostri obiettivi. Per tale ragione abbiamo deciso successivamente di procedere con l’acquisto di altri due Centri di Lavoro (Ares e Poseidon)”.

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AMRC selected 5-axis CMS for composite centre (CAMTeC) AMRC ha scelto una macchina CMS a 5 assi per il suo Centro di Ricerca sui materiali compositi (CAMTeC) The internationally acclaimed University of Sheffield Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) with Boeing, is a £60 million collaboration between world-leaders in the aerospace supply chain, key government offices and international academic institutions.

A five axes CMS machining centre has been selected by The Composite and Advanced Materials and Technology Centre (CAMTeC) which is a new initiative of the successful collaboration between The University of Sheffield and Boeing.

Operating under the umbrella of the Advanced Manufacturing Research Centre, CAMTeC is focussed on developing a world-class centre of excellence in low temperature cure composites and hybrid (composite/metal) structures. CAMTeC is part of the National Composites Network (NCN) and the Centre of Expertise in drilling, machining and joining composite materials.

Mr. Richard Scaife, Composite Centre Manager, explains how they chose the CMS machine: “We were looking for a very high performance and flexible machine for the machining of all types of composite materials and grades of aluminium. We spent a lot of time researching the market ; after a short list was created the remaining contenders were put through a series of tests to evaluate the rigidity of their structure and the quality of the machined parts produced. Based on these tests it was decided to purchase the ARES 5 axis machine from CMS. The trials carried out included a TAP test (this test is a major evaluation tool used before the purchase of any machine by the AMRC), which uses a sophisticated software package to check the overall stiffness of the machine structure, the results of Ares machines tests were impressive and confirmed our opinion that it was the right machine for the job”.

The Ares versatility and flexibility as well as the clever frame design which ensures effective dust control, allow it to be used for a wide range of applications, from the production of patterns and models to the trimming and drilling of composite components, and after one year’ s use Mr. Scaife says “We are really delighted with how the machine performs and are actually using it more than we originally thought; and our partners have never complained about the quality of the parts manufactured, and it is now the real heart of the Composite Centre”.

As part of the agreement CMS became members of the AMRC and as such are available to work in collaboration on new products and developments to the benefit of both partners and their customers.

Il prestigioso Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) dell’Università di Sheffield, in partenariato con Boeing, rappresenta una collaborazione del valore di 60 milioni di sterline tra leader mondiali del settore aeronautico, agenzie governative strategiche ed enti accademici internazionali.

Il Composite and Advanced Materials and Technology Centre (CAMTeC) è una nuova iniziativa della collaborazione di successo instauratasi tra l’Università di Sheffield e la Boeing.

Sotto l’egida dell’AMRC, CAMTeC si occupa di sviluppare un centro di eccellenza a livello mondiale per le strutture composite e ibride (composito/metallo) polimerizzate a bassa temperatura. CAMTeC fa inoltre parte del National Composites Network (NCN) ed è il Centro di Eccellenza per la lavorazione, foratura ed assemblaggo di materiali compositi.

L’Ing. Richard Scaife, resposabile del Centro Compositi, ci spiega la ragione della scelta di una macchina CMS: “stavamo cercando una macchina flessibile e dalle prestazioni elevate, per la lavorazione di tutti i tipi di materiali compositi e tutte le classi di alluminio. Dopo un’accurata ricerca di mercato ed una selezione preliminare, i concorrenti rimasti hanno dovuto affrontare test specifici atti a valutare la rigidità delle strutture offerteci e la qualità dei pezzi lavorati. Sulla base dei risultati di questi test abbiamo optato per la macchina ARES a cinque assi della CMS. Le prove effettuate includevano anche il TAP test (strumento di misura di primaria importanza, utilizzato dall’AMRC prima dell’acquisto di qualsiasi macchina) che si avvale di un pacchetto software molto sofisticato per la verifica della rigidità generale della struttura macchina: i risultati dei test sulla Ares sono stati notevoli e ci hanno confermato che era la macchina giusta per questo lavoro”.

La versatilità e la flessibilità della macchina CMS, insieme al suo intelligente design che garantisce un efficace contenimento delle polveri di lavorazione, consentono di utilizzarla in una vasta gamma di applicazioni, dalla produzione di campionature e modelli, al taglio e la foratura di elementi in composito: dopo un anno “siamo entusiasti di come la macchina lavora e la stiamo utilizzando veramente molto di più di quanto pensassimo“ afferma l’Ing. Scaife; “anche i nostri partners sono molto soddisfatti della qualità dei pezzi lavorati sulla ARES, che è diventata l’anima del Centro Compositi”.

CMS è diventata inoltre membro dell’AMRC e come tale collabora allo sviluppo di nuovi prodotti e processi, a vantaggio sia proprio che dei rispettivi clienti.

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The new category of machine tools

has evolved

La nuova categoria di macchine tensili si è

• High end precision and repeatability • Elevated rigidity • Huge working envelope

Double AC servo motors system on linear axes Doppia motorizzazione degli assi lineari

Rotating axes with direct drive system Assi rotanti Torque a trasmissione diretta

CNC machining centre with a monolithic structure specifically designed for the production of moulds and aluminium components.

evoluta