CNC-Schildergravur & ADA-konforme Braille-Produktion: Präzision & Konformität

Doch nicht alles, was Ellis & Ellis tut, ist so großformatig. Nehmen Sie beispielsweise die für Wegweiserschilder und architektonische Beschilderung erforderliche Braille-Schrift. Das ist filigrane Arbeit, oft an kleineren Schildern, die ADA-konform sein müssen hinsichtlich Position und taktiler Höhe. Braille kann mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel nutzt Photopolymer-Braille UV-Licht und einen chemischen Prozess, um Negativraum zu entfernen. Im Gegensatz dazu ist Route-in-Place mit Raster-Braille ein Verfahren, bei dem kleine Acrylperlen mechanisch in vorgebohrte Löcher gepresst werden.

Schildergravur mit ADA-konformer Braille

Nachdem sie beide Verfahren ausprobiert hatten, stieß Ellis & Ellis auf erhebliche Hindernisse:

Photopolymer-Braille: Erstens war die Braille nicht vollständig rund und unterlag daher der ADA-Haftung. Zudem waren die notwendigen Rohmaterialien teuer. Ellis & Ellis Fertigungsleiter Bill Rogers erklärte: „Die überhöhten Materialkosten wurden durch Kosten für die menschliche Arbeitskraft bei Verarbeitung und Nachbearbeitung noch verstärkt.“

Route-in-Place mit Raster-Braille: Ähnlich wie beim Photopolymer-Verfahren erforderte auch die Raster-Braille zusätzliche Handarbeit für die Nachbearbeitung, da nach dem Einbringen und Gravieren der taktilen Zeichen überschüssiger Klebstoff verblieb. Bill Rogers sagte: „Zudem führten Alkohol, Lösungsmittel und Reinigungsmittel zu Rissbildung an den Acrylperlen, die oft zerbrachen.“ Außerdem war das Verfahren in Bezug auf mögliche Oberflächenveredelungen limitiert.

Schließlich entschied sich Ellis & Ellis, nach anderen Verfahren und Maschinen zu forschen, um die komplexe, ADA-konforme Braille herzustellen, die sie für Wegweiserschilder benötigten. Letztendlich fiel die Wahl auf ein DATRON M8 Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum, nachdem Vorführungen bewiesen hatten, dass die Maschine nicht nur präzise Braille produzieren kann, sondern auch viele andere Funktionen beherrscht – was ihrer Fertigung Flexibilität verleiht. (Siehe Aluminium- und Acrylbuchstaben am Ende des Blogs).

Weitere Faktoren spielten bei der Entscheidung eine Rolle. Rogers sagte: „Offensichtlich hat Bodenfläche in Kalifornien einen hohen Preis, und der Footprint der DATRON passte perfekt in den kleinen, abgetrennten Bereich, den wir für diesen Prozess vorgesehen hatten.“ Er fügte hinzu: „Trotz des kleinen Footprints ist es erstaunlich, dass diese Maschine einen so großen Arbeitsraum bietet.“

Schildergravur-CNC-Maschine für Batch-Bearbeitung

Tatsächlich verfügt die DATRON M8 (sowie die neuere M8Cube) über einen 40″ x 32″ großen Bearbeitungstisch aus massivem Polymerbeton, der außergewöhnliche Steifigkeit und die von Ellis & Ellis benötigte Genauigkeit liefert. Der große Arbeitsraum wird nicht durch den 15-fach automatischen Werkzeugwechsler an der Rückseite des Tisches eingeschränkt. Dieses abgedeckte pneumatische System beinhaltet einen Werkzeuglängensensor, der es Ellis & Ellis ermöglicht, die Werkzeugstandzeit zu überwachen, um ein hohes Qualitätsniveau zu halten. In vielen Fällen werden die Schilder in Batches gefertigt, und der Werkzeuglängensensor hilft, diese Teile unbeaufsichtigt laufen zu lassen. So funktioniert es: In der Maschinensteuerungssoftware liegt ein Makroprogramm, das nach einer bestimmten Anzahl Codezeilen einen Werkzeugcheck auslösen kann. Zum Beispiel kann ein Werkzeugcheck-Makro nach jeder 500. Codezeile einen Check initiieren. Das ist eine „Wenn-dann“-Abfrage: „Messe dieses Werkzeug; wenn die Länge kürzer ist als der hinterlegte Parameter, dann wechsle das Werkzeug.“ Wenn also ein Werkzeug mitten in einem Batch stumpf wird, wird es automatisch getauscht, auch wenn der Bediener nicht anwesend ist. Das sichert Qualität und minimiert Ausschuss.

Das Fahren von Batches, ob unbeaufsichtigt oder mit Bediener, erfordert jedoch die Möglichkeit, Blechmaterial aufzunehmen und zu spannen, aus dem die einzelnen Schilder gefräst werden. Ellis & Ellis freute sich daher, dass DATRON eigene Vakuumtisch-Spannsysteme fertigt. Im Fall ihrer M8-Maschine wird der Vakuumtisch liebevoll „QuadraMate“ genannt, da er vier unabhängig aktivierbare 12″ x 18″ Segmente besitzt – die auch gleichzeitig aktiviert werden können und so eine volle 24″ x 36″ Spannfläche bieten.

Bill Rogers sagte: „Der Vakuumtisch in Kombination mit der integrierten Tastsonde der Maschine macht die Einrichtung eines Jobs so einfach – es geht schneller und schließt menschliche Fehler aus.“

Denn sobald der Bediener das Material auf dem Tisch platziert, auch wenn es nicht perfekt gerade liegt, nimmt die Sonde Messungen vor, die das ausgleichen. Selbst Unregelmäßigkeiten im Material wie Dickenschwankungen werden in die Steuerungssoftware eingelesen und das Programm entsprechend angepasst. Da Ellis & Ellis viel alphanumerische Gravur und Fräsen zur Schilderherstellung durchführt, garantiert dies eine gleichmäßige Tiefe der Zeichen, auch wenn die Materialtopografie nicht konsistent ist. Laut Rogers: „All das bedeutet mehr Effizienz, höhere Qualität, weniger Ausschuss und letztlich Kostensenkung.“

Das Bearbeitungszentrum selbst ist nicht der einzige Bereich, in dem DATRON Ellis & Ellis zu mehr Effizienz verholfen hat – und Bill Rogers sagt, sie seien zu großen Befürwortern von DATRON-Vollhartmetall-Schneidwerkzeugen geworden. „Wir sahen die außergewöhnliche Leistung der DATRON-Werkzeuge in Kombination mit der DATRON-Maschine hinsichtlich Schnittqualität und Standzeit, also beschlossen wir, sie auch an einigen unserer größeren Maschinen einzusetzen.“ Zu diesen größeren Maschinen gehören MultiCam-CNC-Router, und wie erwartet verbesserten die DATRON-Werkzeuge auch dort die Leistung. Bill sagte: „In puncto Standzeit sehen wir eine Verbesserung von etwa 3 zu 1 – eine große Kosteneinsparung über die Zeit.“

Zusätzlich zur Verwendung von DATRON-Werkzeugen an den MultiCams entschieden sie sich auch, DATRON-Kühlmittel an diesen Routern zu testen – auch das wirkte sich positiv auf die Schnittqualität aus.

Bill Rogers sagte: „Wettbewerbsfähig zu bleiben bedeutet, Neues auszuprobieren, neue Technologien zu testen und immer nach Wegen zu suchen, effizienter zu werden.“

Zu diesem Zweck sind Bill und sein Team häufige Besucher im DATRON Technology Center in Livermore, CA. Laut Rogers: „DATRON veranstaltet informelle Events wie TechDays in ihrer Anlage, bei denen wir Fortschritte in der Technologie sehen können. Ich kann immer auf ihre Leute zählen, um die Antworten zu bekommen, die wir brauchen. Es ist eine großartige Partnerschaft.“