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Sep 11, 2023

Der Hersteller verwendet Plasmatechnologie, um Rohre für ATV-Überrollkäfige zu schneiden

Eine der neuesten Konstruktionen von Travis Snider ist ein Einsitzer mit Motor und

Eine der neuesten Konstruktionen von Travis Snider ist ein Einsitzer, bei dem Motor und Getriebe neben dem Fahrer montiert sind. Wenn es fertig ist, wird es über Ford-Hochleistungsachsen verfügen, und die Vorder- und Hinterachse werden jeweils um 50 Grad lenkbar sein. Das Zuschneiden, Biegen und Heftschweißen des Chassis habe etwa einen Tag gedauert, sagte Snider.

In einer Fertigungsumgebung, die von Blechen und Platten dominiert wird, stellen rohrförmige Produkte zahlreiche Herausforderungen bei der Fertigung dar. Biegen, Schneiden, Schweißen – am Umfang ist alles komplizierter als an einer ebenen Fläche und geraden Linien. Dennoch sind Röhren von entscheidender Bedeutung. Obwohl sie nicht so häufig verwendet werden wie Bleche und Platten, sind sie aufgrund ihres Festigkeit-Gewichts-Verhältnisses und einer Reihe anderer Gründe nahezu überall in der Fertigung zu finden.

Rohr ist seit langem die Hauptstütze für den Bau von Fahrzeugen aller Art, einschließlich Geländefahrzeugen, und ein ideales Material für Rahmen, verschiedene strukturelle und mechanische Komponenten sowie Sicherheitskäfige. Beim Aufbau der Struktur eines Hochleistungs-Dragsters ermöglicht die Kombination aus Stärke und Gewicht des Rohrs dem Rennfahrer, auf einer kurzen Distanz von nur 1.000 Fuß eine Geschwindigkeit von 330 Meilen pro Stunde zu erreichen, ohne den Belastungen des Rennens (normalerweise) zu unterliegen. Ein schwereres Rohr in einer anderen Konfiguration bildet den Rahmen und das Überrollschutzsystem (ROPS) für einen Bulldozer, selbst für einen riesigen Caterpillar D11, der 230.000 Pfund wiegt.

Eine häufigere Off-Road-Anwendung für Rohrprodukte ist sicherlich die Herstellung einer Buchstabensuppe von Fahrzeugen, die von Verbrauchern verwendet werden: Sport Utility Vehicles, All-Terrain Vehicles, Utility Task Vehicles, Freizeit-Nutzfahrzeuge, Freizeit-Off-Highway-Fahrzeuge, Seiten- Nebenfahrzeuge und Mehrzweck-Geländefahrzeuge (SUVs, ATVs, UTVs, RUVs, ROVs, SxSs und MOHUVs). Die meisten dieser Fahrzeuge sind für das Überqueren von Sanddünen, das Bewältigen tückischer, mit Steinen und Baumstämmen übersäter Strecken oder die Teilnahme an anspruchsvollen Bergrennen konzipiert und erfordern einen ROPS.

Ob der originale, werkseitig eingebaute ROPS in einem solchen Fahrzeug robust genug ist, ist umstritten und wird vom Offroad-Enthusiasten Travis Snider aufgegriffen. Als Eigentümer und Gründer von WelderD, einem Anbieter von Aftermarket-Überrollkäfigen, kann er sich zu dieser Angelegenheit äußern. Als professioneller Ingenieur, der 17 Jahre bei Boeing Co. verbracht hat, ist er mit Materialien, ihren Stärken und dem Strukturdesign vertraut. Seine Zweifel an werkseitig originalen ROPS rühren vom Material und der Montagemethode her; In vielen Fällen ist die Rohrwand zu leicht und die Käfige werden durch mechanische Befestigungen zusammengehalten.

„Die meisten nebeneinander angeordneten Käfige sind in Einzelteilen miteinander verschraubt, um den Zusammenbau so einfach wie möglich zu gestalten“, sagte er. „Nachrüstkäfige sind so durchgängig wie möglich. Ein weiterer Faktor ist die Lage der Verbindungen. Bei vielen Werkskäfigen sind die Verbindungen praktisch für die Herstellung und Montage, berücksichtigen jedoch keine strukturellen Belastungspfade.“ Seiner Meinung nach reicht die erforderliche ROPS-Mindestzertifizierung für den beabsichtigten Einsatz dieser Maschinen nicht aus.

Er kennt sich mit Belastungen und Belastungspfaden aus. Sniders Kenntnisse über Materialien und Strukturen sind so groß, dass er einmal einen Auftrag hatte, bei dem er Flugzeugingenieuren die Einzelheiten der Reparatur von Flugzeugzellen an der F15 Eagle, dem ehrwürdigen Luftüberlegenheitsjäger von McDonnell Douglas, beibrachte. Es ist viel größer als einige Kämpfer und hat es in sich. Die beiden Pratt & Whitney F100-Triebwerke entwickeln einen Schub von 14.590 Pfund-Fuß und das Flugzeug kann Belastungen von mehr als 9 g standhalten. Von Zeit zu Zeit sind Reparaturen an Flugzeugzellen erforderlich.

Dieses Kaliber an Fachwissen erhalten Verbraucher, wenn sie einen Überrollkäfig von WelderD kaufen, das auf Käfige spezialisiert ist, die von Heimwerkern zusammengebaut und installiert werden. Das Unternehmen schneidet und biegt die Rohre, führt Heftschweißungen durch und verpackt die Unterbaugruppen in Kits für den Versand.

„Die meisten Offroad-Enthusiasten wissen, wie man schweißt, daher versenden wir die Bausätze unmontiert, um die Versandkosten niedrig zu halten“, sagte Snider. Jeder, der jemals Schläuche verschickt hat, weiß, dass der Versand von Schläuchen den Versand von Luft bedeutet, und das ist nicht kosteneffektiv. Der Versand einer Baugruppe aus Rohren ist viel schwieriger, daher versendet Snider Bausätze, die einigermaßen flach verpackt werden können.

Beim Biegen von Blechen oder Platten muss man sich mit einer Innenfläche, einer Außenfläche und einer neutralen Achse befassen; Das Biegen eines Rohrs bedeutet Biegen um den gesamten Umfang – eine Innen- und Außenfläche an der Innenseite der Biegung (Intrados), eine Innen- und Außenfläche an der Außenseite der Biegung (Extrados) und viel mehr Stauchung und Dehnung als Takes Platz beim Biegen eines flachen Produkts. Eine schlechte Kombination aus Schlaucheigenschaften und Biegeradius kann zu Falten auf dem Innenteil und zu übermäßiger Dehnung und Schwächung oder zum Versagen des Außenteils führen.

Zum Biegen verlässt sich Snider auf eine Biegemaschine von Mittler Brothers, Modell MD-2500.

Es ist weder auf Komfort noch auf Geschwindigkeit ausgelegt. Mit seinem niedrigen Gang und der hohen Bodenfreiheit ist dieses Fahrzeug dafür gebaut, über fast alles zu kriechen, was ihm in den Weg kommt, und das gelingt ihm auch hervorragend.

„Das Unternehmen ist vor Ort, nur 25 Meilen entfernt, daher ist es einfach, neue Matrizen zu bekommen“, sagte er. Größtenteils verlässt sich Snider auf Standardgrößen, auf Anfrage stellt das Unternehmen jedoch auch kundenspezifische Matrizen zur Verfügung. Dies hilft in Sniders anderem Arbeitsbereich, der Auftragsfertigung.

Das Schneiden von Rohren an Kreuzungen kann je nach den verfügbaren Werkzeugen ebenfalls eine Herausforderung sein. Um einen Sattelschnitt an einem Rohrende von Hand anzufertigen, müssen häufig selbstgemachte Schablonen und gängige Werkstattwerkzeuge verwendet werden, um am Ende eines Rohrs eine Kontur zu erstellen, die genau mit der Oberfläche des Gegenrohrs übereinstimmt. Bei einer 90-Grad-Kreuzung ist dies schwierig; Für den Schnittpunkt eines beliebigen anderen Winkels ist dies möglicherweise der zeitaufwändigste und inkonsistenteste Prozess in der gesamten Metallherstellung. Das Fixieren und Bearbeiten des Rohrs ist möglich, thermische Prozesse sind jedoch tendenziell viel schneller.

Hin und wieder vergibt Snider einen Job für das Laserschneiden, aber größtenteils schneidet er Rohre im eigenen Haus mit einem Hypertherm-Modell, dem Luftplasmaschneider Powermax45 XP. Erhältlich als 240-V-Einphasenmodell oder als 480-V-Dreiphasenmodell, erzeugt er bis zu 45 Ampere und verfügt über eine empfohlene Handschneidkapazität von bis zu 0,625 Zoll Dicke. Es schneidet auch schnell. Beim Schneiden von Dickenmaterial auf einem XY-CNC-Tisch werden etwa 180 Zoll/Minute geschnitten.

Nach Ansicht von Snider bekommen Sie das, wofür Sie bezahlen, und in manchen Fällen bekommen Sie sogar weit mehr. Obwohl seine Ausrüstung nicht viel Aufmerksamkeit brauchte, brauchte sie doch ein wenig, und er war mit den Antworten von Hypertherm auf seine Anfragen mehr als zufrieden.

„Hypertherm war einwandfrei und hat anfangs sogar bei der Diagnose von Maschinensteuerungsproblemen geholfen, die nicht in ihrem Verantwortungsbereich lagen“, sagte er. Er hat auch festgestellt, dass die Verbrauchsmaterialien des Unternehmens ihr Geld wert sind. Hypertherm achtet bei der Auswahl seiner Lieferkettenpartner sorgfältig, um eine gleichbleibende Versorgung mit hochwertigen Rohstoffen für seine Verbrauchsmaterialien zu gewährleisten, und nutzt statistische Prozesskontrollsoftware, um den Inspektionsprozess für Verbrauchsmaterialien zu optimieren.

„Verbrauchsmaterialien von Hypertherm sind die einzige Lösung, und sowohl in der Qualität der Schnitte als auch in der Lebensdauer der Verbrauchsmaterialien ist ein großer Unterschied zu billigen Nachahmungen zu erkennen“, sagte er.

„Ich beschäftige mich schon lange mit Offroad-Fahren“, sagte Snider. Nach Jahren bei Boeing und mehreren anderen ähnlichen Jobs beschloss er schließlich, sein Hobby in eine neue Phase seiner Karriere zu verwandeln und gründete 2019 WelderD.

Kurz vor dem Ausbruch einer globalen Pandemie ein Unternehmen zu gründen, klingt nach Pech, war es aber nicht. In einem Artikel, der die jüngsten Verkäufe von Geländefahrzeugen zusammenfasst, stellt MotorcylesData.com fest, dass die Verkäufe einiger Kategorien bereits robust waren und sich von 2012 bis 2020 verdoppelt haben, und dass der langfristige Trend durch einen großen Umsatzsprung danach noch verstärkt wurde Die Pandemie setzte ein. Natürlich hatten Unternehmen aller Art im Jahr 2020 einige sehr schlechte Monate, aber das Ergebnis war, dass sich bei vielen Verbrauchern mehr Geld in der Tasche befand.

Die vorübergehende Schließung vieler Geschäfte – Restaurants, Kinos und alle anderen als unwesentlich erachteten Geschäfte – bedeutete, dass viele Verbraucher etwas mehr Geld hatten, das sie woanders ausgeben konnten. Viele Menschen interessierten sich für Outdoor-Aktivitäten und verschiedene Arten von Geländefahrzeugen verkauften sich gut. Und obwohl Snider noch nicht lange im Geschäft ist, hat er einen großartigen Start hingelegt. Seine Verkäufe verdoppelten sich im Jahr 2020 und verdoppelten sich erneut im Jahr 2021.

Während sich Travis Snider hauptsächlich mit Überrollkäfigen für bestimmte Marken und Modelle beschäftigt, ist er auch an anderen Projekten beteiligt. Bei einem Sonderprojekt ging es darum, das Rohr für eine komplette Felsraupe zu schneiden. Ein anderer Offroad-Enthusiast, Jason Hoffman, entwickelte für seine Tochter einen eigenen Entwurf für einen Rock Crawler in Junior-Größe.

Mit dem CNC-Plasmaschneiden können präzise Sättel und Durchgangslöcher für Rohrkreuzungen schnell geschnitten werden.

„Ich habe meinen ersten Jeep gebaut, als ich noch auf der High School war“, sagte Hoffman. „Es war wahrscheinlich 2004 oder 2005.“ Der Offroad-Markt sei noch immer ein Nischenmarkt für Heimwerker, erinnert sich Hoffman. Zu diesem Zeitpunkt gab es schon seit einiger Zeit frühe, arbeitsorientierte Nutzfahrzeuge, deren Designs jedoch nicht auffällig waren. Die meisten sahen nicht sportlicher aus als ein Golfwagen. Die Zielgruppe umfasste Viehzüchter, Platzwarte und alle anderen Outdoor-Arbeiter, die mit wenigen Werkzeugen oder Vorräten große Flächen bewältigen mussten. Der AMT (All-Materials Transporter) von John Deere wurde 1987 eingeführt, Kawasaki stellte 1988 seinen Mule vor und der Honda Pilot kam 1989 auf den Markt.

Freizeitmodelle mit sportlichem Look standen vor der Tür. Yamaha brachte den Rhino im Jahr 2004 auf den Markt und Polaris brachte 2007 den Ranger RZR auf den Markt, und es dauerte nicht lange, bis der Freizeitmarkt durchstartete.

Im Jahr 2019 oder so war Hoffman daran interessiert, ein weiteres Fahrzeug zu bauen. Dies wäre ein Rock Crawler für seine Tochter. Er hat sich viele Gedanken gemacht und ein individuelles Design entwickelt.

Hoffman, von Beruf Blecharbeiter und Schweißer und selbst Besitzer einer kleinen Fabrik, wusste, was er tun musste, um eine Felsraupe zu bauen, aber er hatte keine Maschine, die diese Menge Rohre in einem verarbeiten konnte rechtzeitig. Er war bereits mit dem Plasmaschneiden vertraut und nutzte eine CNC Hypertherm Powermax85 für die Blechbearbeitung in seiner eigenen Werkstatt. Als er WelderD entdeckte, war er also auf vertrautem Terrain.

Das Design musste aus zwei Gründen einzigartig sein. Zuerst musste es richtig skaliert werden, damit es einem Kind, seiner fünfjährigen Tochter, passt. Zweitens musste es den Antriebsstrang und das Lenksystem unterbringen, die gelinde gesagt einzigartig sind.

„Der Motor und das Getriebe stammen von einem Arctic Cat aus dem Jahr 2005. Ich habe das Getriebe an ein Verteilergetriebe und Achsen gekoppelt, die ich aus einem alten Suzuki Samurai geborgen habe“, sagte er. Er baute ein Lenksystem aus Komponenten aus ausgedienten Personenkraftwagen zusammen.

„Bei einem Buggy ist die Lenkeinheit normalerweise vor der Achse montiert“, sagte er. „Bei den meisten Autos sitzt die Lenkeinheit dahinter.“ Er brauchte eine richtig aufgebaute Zahnstangen-Ritzel-Einheit und stellte fest, dass der Chrysler 300 so etwas hatte. Er kombinierte es mit der elektronischen Servolenkung eines Saturn Vue.

Er kontaktierte Snider und schickte ihm die Zeichnung, die fast fertig war. Er und Snider tauschten ein paar E-Mails aus und Snider schlug einige Änderungen vor, Teil des Value Engineering, das Snider jedem Kunden bietet, der danach fragt. Schon bald hatten sie einen endgültigen Entwurf – und Hoffman bekam eine sehr glückliche Tochter.

Dieses entzückende Halbbier strahlt, als sie den Mini-Buggy vorführt, den ihr Vater Jason Hoffman für sie gebaut hat. Hoffman schnitt das Blech mit seinem automatisierten Hypertherm Powermax85. Travis Snider, Inhaber der Fertigungswerkstatt WelderD, führte den gesamten CNC-Rohrschnitt mit einer Hypertherm Powermax45 XP durch.