ファブリケーターは、プラズマ技術を使用してATVロールケージのチューブを切断します

Apr 12, 2023

トラビス・スナイダーの最新作の 1 つは、エンジンとトランスミッションがドライバーの隣に取り付けられたシングルシーターです。 完成すると、フォード製のスーパーデューティーアクスルが搭載され、フロントとリアの両方が 50 度ステアリングできるようになります。 スナイダー氏によると、シャーシの切断、曲げ、仮付け溶接には約 1 日かかったという。

シートとプレートが主流の製造環境では、管状製品には多くの製造上の課題が生じます。 曲げ、切断、溶接など、平面や直線を扱う場合よりも、円周上で作業する場合の方がすべてが複雑になります。 それでもチューブは重要です。 シートやプレートほど広範囲には使用されていませんが、製造のほぼどこでも使用されており、強度対重量比やその他のさまざまな理由で役立ちます。

チューブは、オフロード車を含むあらゆる種類の車両製造の主力として長い間使用されており、フレーム、さまざまな構造および機械部品、安全ケージに理想的な材料です。 トップ燃料ドラッグスターの構造を構築するために使用される場合、チューブの強度と重量の組み合わせにより、レーサーはレースのストレスに屈することなく、わずか 1,000 フィートの短距離で時速 330 マイルを達成することができます。 異なる構成のより重いチューブが、重量 230,000 ポンドの巨大なキャタピラー D11 を含むブルドーザーのフレームと横転保護システム (ROPS) を提供します。

確かに、管状製品のより一般的なオフロード用途は、消費者が使用するさまざまな車両の製造です。スポーツ用多目的車、全地形対応車、多目的作業車、レクリエーション用多目的車、レクリエーション用オフハイウェイ車、サイドトラックなどです。バイサイド、多目的オフハイウェイ ユーティリティ ビークル (SUV、ATV、UTV、RUV、ROV、SxS、MOHUV)。 砂丘を疾走したり、危険な岩や丸太が散乱するコースを通過したり、過酷なヒルクライム レースに出場したりするために設計されたこれらの車両のほとんどは ROPS を必要とします。

このような車両に工場出荷時に取り付けられているオリジナルの ROPS が十分に頑丈であるかどうかは議論の余地があり、オフロード愛好家のトラビス・スナイダー氏がこの議論を取り上げています。 アフターマーケットのロールケージのサプライヤーである WelderD のオーナー兼創設者である彼は、この問題について意見を述べることができます。 彼はボーイング社で 17 年間を過ごしたプロのエンジニアであり、材料、その長所、構造設計に精通しています。 工場オリジナルの ROPS に対する彼の疑念は、材料と組み立て方法に由来しています。 多くの場合、チューブの壁が軽すぎるため、ケージは機械的な留め具で固定されています。

「組み立てをできるだけ簡単にするために、ほとんどの並列ケージはバラバラにボルトで固定されています」と彼は言いました。 「アフターマーケットのケージは可能な限り連続しています。もう 1 つの要因は接合部の位置です。多くの工場製ケージでは、接合部は製造と組み立てには便利ですが、構造的な荷重経路は無視されています。」 同氏によると、合格しなければならない最低限の ROPS 認定は、これらのマシンの使用目的には十分ではありません。

彼は応力と負荷経路についてある程度の知識を持っています。 スナイダー氏は材料や構造に関する知識が豊富で、かつてはマクドネル・ダグラスの由緒ある制空戦闘機であるF15イーグルの機体修理の詳細を航空機技術者に教える仕事をしていたほどだ。 一部の戦闘機よりもはるかに大きく、パンチ力があります。 プラット＆ホイットニー F100 デュアル エンジンは 14,590 ポンドフィートの推力を発生し、航空機は 9g を超える応力に耐えることができます。 時々機体の修理が必要になります。

これは、消費者が日曜大工による組み立てと設置を専門とする WelderD からロール ケージを購入する際に得られる専門知識のレベルです。 同社はチューブを切断して曲げ、仮付け溶接を行い、サブアセンブリを出荷用のキットに梱包します。

「ほとんどのオフロード愛好家は溶接の仕方を知っているので、輸送コストを抑えるためにキットは組み立てられていない状態で出荷されます」とスナイダー氏は語った。 ある程度の量のチューブを輸送したことのある人なら誰でも、チューブを輸送するということは空気を輸送することを意味し、これはコスト効率が悪いということを知っています。 チューブで作られたアセンブリを輸送するのははるかに困難であるため、Snider はある程度平らに梱包できるキットを出荷しています。

シートまたはプレートを曲げるということは、1 つの内面、1 つの外面、および中立軸を扱うことを意味します。 チューブを曲げるということは、全周にわたって曲げることを意味します。つまり、曲げの内側 (内側) の内側と外側の表面、曲がりの外側 (外側) の内側と外側の表面、そして必要以上に圧縮と伸長が必要になります。平らな製品を曲げるときに使用します。 チューブの特性と曲げ半径の組み合わせが間違っていると、内管にしわが生じたり、外管が過度に伸びたり弱くなったり破損したりする可能性があります。

曲げ加工については、Snider 氏は Mittler Brothers ベンダーのモデル MD-2500 を使用しています。

快適性やスピードを重視して作られていません。 ギアを低く設定し、地上高を高くして構築されたこの車両は、進路にあるほとんどすべてのものを這うように構築されており、それがうまく機能します。

「この会社は地元にあり、わずか40マイルしか離れていないので、新しい金型を入手するのは簡単です」と彼は言いました。 ほとんどの場合、Snider は既製のサイズに依存していますが、同社はリクエストに応じてカスタムの金型を提供しています。 これは、スナイダー氏の他の業務である受託製造にも役立ちます。

利用可能なツールによっては、交差点用のチューブの切断も同様に困難な場合があります。 チューブ端のサドルカットを手作業で行うには、多くの場合、自家製テンプレートと一般的なショップツールを使用して、相手チューブの表面に正確に一致するチューブの端の輪郭を作成する必要があります。 90 度の交差点の場合、これは困難です。 他の角度の交差の場合、これはおそらくすべての金属製造の中で最も時間がかかり、一貫性のないプロセスとなります。 チューブを固定して機械加工することも可能ですが、熱プロセスの方がはるかに高速になる傾向があります。

スナイダー氏は、レーザー切断の仕事を請け負うこともありますが、ほとんどの場合、Hypertherm モデルである Powermax45 XP エア プラズマ カッターを使用して社内でチューブを切断しています。 240 V 単相モデルまたは 480 V 三相モデルがあり、最大 45 アンペアを生成し、厚さ 0.625 インチまでの推奨ハンドヘルド切断能力を備えています。 切れるのも早いです。 XY CNC テーブルでゲージ材料を切断する場合、約 180 インチ/分で切断されます。

スナイダー氏の見解では、支払った対価に見合ったものを得ることができ、場合によってはそれをはるかに上回るものを得ることができます。 彼の機器にはそれほど注意が必要ではありませんでしたが、少し注意が必要でした。彼は、問い合わせに対する Hypertherm の返答に非常に満足していました。

「Hypertherm は完璧で、当初は自社の責任ではなかったマシン制御の問題の診断にも役立ちました」と同氏は述べています。 彼はまた、会社の消耗品にはお金を払う価値があることにも気づきました。 Hypertherm はサプライ チェーン パートナーの選択に慎重であり、消耗品向けに一貫した高品質の原材料の供給を確保し、統計的プロセス管理ソフトウェアを使用して消耗品の検査プロセスを最適化しています。

「Hypertherm の消耗品が唯一の手段であり、切断の品質と消耗品の寿命の両方において、安価な模造品と比べて大きな違いが見られます。」と彼は言いました。

「私は長い間オフロードに興味がありました」とスナイダー氏は語った。 ボーイング社での長年の勤務と、他のいくつかの同様の仕事を経て、彼はついに自分の趣味をキャリアの新たな段階に変えることを決意し、2019 年に WelderD を立ち上げました。

世界的なパンデミックが発生する直前にビジネスを始めるのは不運のように思えますが、そうではありませんでした。 MotorcylesData.com は、最近のオフロード車の販売をまとめた記事の中で、一部のカテゴリーの販売はすでに堅調で、2012 年から 2020 年にかけて 2 倍となり、長期的な傾向はその後に発生した販売の大幅な増加によって後押しされたと述べています。もちろん、2020年はあらゆる種類の企業にとって非常に悪い月がいくつかありましたが、その結果、多くの消費者のポケットにさらに多くのお金が入るようになりました。

レストラン、映画館、その他不要不急とみなされる多くの企業が一時閉鎖されたことは、多くの消費者が他の場所に使えるお金が少し増えたことを意味しました。 多くの人がアウトドアに熱中し、さまざまなオフロード車が好調に売れた。 スナイダー氏は入社してまだ日が浅いものの、素晴らしいスタートを切っている。 彼の売上は2020年に2倍になり、2021年にもさらに2倍になりました。

Travis Snider の主な仕事は特定のメーカーやモデルのロールケージに関係していますが、他のプロジェクトにも携わっています。 あるカスタム プロジェクトでは、ロック クローラー全体のチューブを切断する必要がありました。 もう一人のオフロード愛好家であるジェイソン・ホフマンは、娘のためにジュニアサイズのロッククローラーを独自にデザインしました。

CNC プラズマ切断により、チューブ交差部の正確なサドルと貫通穴の切断作業が迅速に行われます。

「高校生のときに初めてジープを作りました」とホフマンさんは語った。 「それはおそらく2004年か2005年だったと思います。」 ホフマン氏は、オフロード市場は依然として日曜大工愛好家にとってはニッチな市場だったと回想した。 この時点では初期の作業用多目的車はしばらく存在していましたが、デザインは派手ではありませんでした。 ほとんどはゴルフカートと同じくらいスポーティに見えました。 対象となる市場は、牧場主、庭師、その他、少数の道具や備品で広い土地をカバーしなければならない屋外労働者で構成されていました。 ジョンディアのAMT（全資材輸送機）は1987年に導入され、カワサキは1988年にミュールを導入し、ホンダパイロットは1989年に登場しました。

スポーティな外観を備えたレクリエーションモデルがすぐそこにありました。 ヤマハは 2004 年に Rhino を市場に導入し、ポラリスは 2007 年にレンジャー RZR を発売しました。レクリエーション市場が本格化するまでに時間はかかりませんでした。

2019 年頃まで遡ると、ホフマンは別の車両の製造に興味を持っていました。 これは彼の娘にとってはロッククローラーでしょう。 彼はそれに多くのことを考えて、カスタムデザインを開発しました。

本業は板金労働者であり溶接工であり、自身も小さな製造工場のオーナーでもあったホフマンは、ロック クローラーを作るために何をしなければならないかを知っていましたが、その量のチューブに対応できる機械を持っていませんでした。タイムリーなやり方。 彼はすでにプラズマ切断についての知識があり、自分のショップでシート加工に CNC Hypertherm Powermax85 を使用していました。そのため、WelderD を見つけたとき、彼はよく知っていました。

デザインは 2 つの理由から他に類を見ないものでなければなりませんでした。 まず、子供 (5 歳の娘) に合うように適切に拡大縮小する必要がありました。 次に、控えめに言っても独特なドライブトレインとステアリング システムに対応する必要がありました。

「エンジンとトランスミッションは2005年のアークティックキャットのものです。トランスミッションは古いスズキ・サムライから回収したトランスファーケースとアクスルに接続しました」と彼は語った。 彼はジャンクされた乗用車の部品を使用してステアリング システムを組み立てました。

「バギーでは、ステアリングユニットは通常、車軸の前に取り付けられています」と彼は言いました。 「ほとんどの車では、ステアリングユニットはその後ろにあります。」 彼はラックアンドピニオンユニットを正しくセットアップする必要があり、クライスラー 300 にもそのようなユニットがあることに気づきました。 彼はそれを Saturn Vue の電動パワーステアリングユニットに接続しました。

彼はスナイダーに連絡を取り、ほぼ完成していた図面を送った。 彼とスナイダーはいくつかの電子メールを交換し、スナイダーはいくつかの変更を提案しました。これは、スナイダーが要求する顧客に提供する価値エンジニアリングの一環です。 やがて、最終的なデザインが完成し、ホフマンにはとても幸せな娘が生まれました。

この愛らしいハーフパイントは、父親のジェイソン・ホフマンが彼女のために作ってくれたミニバギーを見せびらかしながら輝いています。 ホフマン氏は、自動化された Hypertherm Powermax85 を使用して金属板を切断しました。 製造ショップ WelderD のオーナーである Travis Snider は、Hypertherm Powermax45 XP を使用してすべての CNC チューブ切断を行いました。