Eine unvergessliche Rolle

Nicht viele produzierende Unternehmen können von sich behaupten, dass einer der Gründer ein bekannter Filmstar ist. CINC Industries aus Carson City, Nevada, kann. Kevin Costner, berühmt aus Hollywood, half bei der Gründung dieses Unternehmens im Jahr 1983. Das Unternehmen möchte jedoch lieber über die wichtige Rolle sprechen, die seine Produkte bei der Reaktion auf kritische Situationen wie Umweltkatastrophen spielen. Die jüngste Ölkatastrophe im Golf von Mexiko ist ein Paradebeispiel. Es ist eine Geschichte, die die Schlüsselrolle veranschaulicht, die die Bearbeitungskapazitäten des Unternehmens bei der Herstellung einiger der effizientesten und leistungsstärksten Zentrifugen spielen, die je gebaut wurden.

Bei den Werkzeugmaschinen handelt es sich hauptsächlich um große Dreh- und Drehfräsmaschinen von Doosan Infracore (West Caldwell, New Jersey). Neben anderen eng tolerierten Werkstücken werden aus ihnen die Rotoren gefertigt, die das Herzstück einer Zentrifuge darstellen. Die Präzisionsbearbeitung stellt sicher, dass Rotoren in den größten Modellen des Unternehmens mit bis zu 55 Gallonen Flüssigkeit in der Trennkammer mit bis zu 2.500 U / min drehen können. Da die präzise Bearbeitung zu Komponenten führt, die auf wenige Gramm genau ausgewuchtet werden können, um praktisch vibrationsfrei zu rotieren, arbeiten die Zentrifugen effizient und zuverlässig, selbst wenn sich die Zusammensetzung der Flüssigkeit im Inneren stark ändert. Diese Vielseitigkeit macht sie ideal für Umweltreinigungsanwendungen wie die Trennung von Rohöl von Meerwasser. Wie wichtig diese Fähigkeit ist, wurde im Golf von Mexiko bewiesen, wo das Verhältnis von Öl und Wasser je nach Bedingungen an der Meeresoberfläche stark schwankte. Die Zentrifugen des Unternehmens werden jedoch auch in vielen anderen Branchen eingesetzt, die effektive und wirtschaftliche Geräte zur Flüssigkeitstrennung benötigen. Die Werkzeugmaschinen bei CINC Industries müssen genau und effizient sein, um Komponenten in einer Reihe von Größen und einer Vielzahl von Werkstückmaterialien herzustellen. Beispielsweise verlangt das Unternehmen von seinen Drehmaschinen, dass sie sowohl Schrupp- als auch Feindrehen ausführen. Laut Bret Sheldon, dem derzeitigen Eigentümer und Präsidenten, sind die Drehmaschinen, die Fräsvorgänge unterstützen, besonders wertvoll. Die Kombination von Drehen und Fräsen eliminiert Rüstzeiten und verbessert die Teilegenauigkeit – wichtige Aspekte, wenn es um große, schwere Werkstücke geht. Die Kombination und Straffung von Prozessen hilft dem Unternehmen auch dabei, die Produktion seiner Zentrifugen mit Lohnbearbeitungsaufträgen, einem weiteren Teil seines Geschäfts, in Einklang zu bringen. Technologie im Rampenlicht Schauspieler, Produzent und Technologie-Befürworter Kevin Costner ist in der Tat einer der Gründer von CINC Industries. Er und sein Bruder Dan gründeten das Unternehmen vor 27 Jahren, um eine neue Art von Zentrifuge herzustellen, die auf einer Technologie basiert, die vom US-Energieministerium für seine Nuklearprogramme entwickelt wurde. Damals war eine weitere Ölkatastrophe in den Nachrichten – das Wrack des Tankers Exxon Valdez im Prince Williams Sound, Alaska, einem der beliebtesten Angelplätze der Costners. Das Entfernen von Öl aus den einst unberührten Gewässern des Sounds wurde für sie zu einem dringenden Anliegen. Sie wollten unbedingt diese neue Methode zur mechanischen Trennung von Öl aus Meerwasser anwenden, um zur Rettung des Sunds beizutragen. Dan war der Ingenieur und praktische Betriebsleiter bei der neuen Firma, während Kevin (der einen Abschluss in Finanzen hat) der Geldgeber und Wirtschaftsförderer war. Ursprünglich befand sich das Unternehmen in
Kalifornien. Der Erfolg der Zentrifugen in Alaska etablierte das Unternehmen als rentables Geschäft, und ihr innovatives Design wurde anschließend für die Verwendung durch pharmazeutische Unternehmen, Raffinerien für Biodieselkraftstoffe, energiebezogene Labors und andere Industrien angepasst. Dennoch verloren die Costners nie das Interesse an der Technologie als potenziellem Segen bei Katastrophen wie einer Ölpest. 1995 zog das Unternehmen nach Carson City, Nevada. Ungefähr zu dieser Zeit trat Mr. Sheldon der Firma als Leiter der Fertigungsbetriebe bei. Sein Hintergrund war in der Fertigung und beinhaltete eine Tätigkeit bei Thiokol, als diese Firma Komponenten für das Space-Shuttle-Programm baute. Schließlich kaufte er 1997 CINC Industries, aber die Costners blieben als Technologieberater und Unterstützer beteiligt. Diese Beteiligung veranlasste Kevin Costner, im Mai 2010 vor dem US-Kongress für das Potenzial dieser zentrifugalen Trenntechnologie einzutreten, als die Ölpest im Golf von Mexiko katastrophale Folgen hatte. Seine Aussage erregte viel Aufmerksamkeit und führte schließlich zu einem Anstieg der Bestellungen für die größte Zentrifuge von CINC Industries. Diese wurden erfolgreich bei den Aufräumarbeiten am Golf eingesetzt. Glücklicherweise wurde der undichte Brunnen im August 2010 verschlossen, wodurch die durch diesen Unfall verursachten Umweltschäden begrenzt wurden. Die zunehmende Besorgnis über die Verhinderung von und die Reaktion auf Ölverschmutzungen bei Offshore-Bohrbetrieben auf der ganzen Welt hat jedoch zu neuen Bestellungen für Ausrüstung von CINC Industries geführt. Tatsächlich hat das Unternehmen zusätzliche Werkzeugmaschinen bestellt, um seine Bearbeitungskapazität zu erhöhen. Die Bühne bereiten CINC Industries betreibt eine 61.000 Quadratfuß große Anlage in einem Gewerbegebiet am Stadtrand von Carson City, das sich in der nordwestlichen Ecke von Nevada befindet. Es beschäftigt etwa 30 Mitarbeiter in seinen Produktionsstätten. Die Herstellung von Zentrifugen, der Flaggschiff-Produktlinie des Unternehmens, erfordert eine Kombination aus Fertigungskompetenz (insbesondere Schweißen) und Präzisionsbearbeitung. Diese Kombination zeigt sich am besten bei der Herstellung von Rotoren, dem Teil der Zentrifuge, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Diese Drehung dreht die in der Trennkammer enthaltene Flüssigkeit. Die resultierende Zentrifugalkraft bewirkt, dass sich das leichtere Öl in den inneren Teil der Kammer zurückzieht, wo es abgesaugt werden kann, wobei nur sauberes Wasser zurückbleibt. Das ungewöhnliche Design des Rotors und der Kammer in den Zentrifugen von CINC Industries ermöglicht es ihnen, mehr als 99 Prozent des Öls aus dem ankommenden kontaminierten Wasser zu entfernen. Das Wasser, das die Zentrifugen verlässt, ist sauber genug, um direkt in den Ozean zurückzukehren, während das Öl für eine eventuelle Raffination gesammelt werden kann. Die meisten Rotoren werden aus verschiedenen Gussteilen hergestellt, die zusammengeschweißt und dann bearbeitet werden. Ein typischer Rotor erfordert etwa 15 separate Schweiß- und Bearbeitungsvorgänge. Drehen ist der wichtigste Bearbeitungsvorgang, da es sich ideal zum Erstellen von Geometrien eignet, die gleichmäßig symmetrisch um eine Mittellinie herum sein müssen. Wie gut diese Teile auf den Werkzeugmaschinen von CINC gedreht werden können, bestimmt direkt, wie gut sie in der Zentrifuge funktionieren. Die führende Rolle des Drehens CINC Industries verlässt sich für seine Drehkapazität für große Rotoren auf zwei CNC-Drehzentren:eine Doosan Puma 400 LMB und eine Puma 700. Rotoren für das größte Zentrifugenmodell werden auf der Puma 400 LMB hergestellt. Diese 50-PS-Maschine kann Teile mit einem Durchmesser von bis zu 22 Zoll und einem Spitzenabstand von 80 Zoll drehen. Laut Herrn Sheldon ermöglicht die Fräsfunktion der Maschine die Kombination von Arbeitsgängen in einer Einrichtung. Beispielsweise ist der lange Hub der C-Achse besonders nützlich, um Merkmale zu erreichen, die ansonsten eine komplexe Einrichtung auf einer Fräsmaschine erfordern würden. Noch wichtiger ist, dass das Eliminieren zusätzlicher Einstellungen zu einem genauer fertigen Rotor führt. Die Genauigkeit ist entscheidend, da sie die Balance des Rotors beeinflusst, die seine Fähigkeit bestimmt, sich mit hoher Geschwindigkeit und geringer Vibration zu drehen. Eine hohe Rotationsgeschwindigkeit ist erforderlich, um große Volumina gemischter Flüssigkeiten effizient zu trennen. Gleichzeitig verhindert die geringe Vibration, dass die Lager in der Zentrifuge übermäßig verschleißen und die Betriebs- und Wartungskosten steigen. Viele dieser Rotoren sind groß und schwer. Um dies ins rechte Licht zu rücken, stellt Mr. Sheldon fest, dass der Edelstahlrotor für das V-20-Modell, das 200 Gallonen pro Minute verarbeiten kann, einen ungefähr 800-Pfund-Rotor mit einem Durchmesser von 20 Zoll aufweist. Die in der Trennkammer enthaltene Flüssigkeit kann bis zu 400 Pfund wiegen. Durch Auswuchten des Rotors auf 3 Gramm oder weniger kann die Zentrifuge praktisch vibrationsfrei bei 2.500 U/min betrieben werden. Obwohl die Puma 400 LMB es der Werkstatt ermöglicht, eine Reihe von Dreh- und Fräsoperationen zu konsolidieren, müssen die Edelstahlrotoren zur Wärmebehandlung entfernt werden, bevor sie zum Fertigdrehen auf diese Maschine zurückgebracht werden. „Diese Maschine hat das Drehmoment und die Steifigkeit, um die Schruppdrehoperationen zu bewältigen, sowie die Präzision für das Fertigdrehen“, sagt Mr. Sheldon. Neben Edelstahlrotoren produziert CINC auch Hastelloy-Modelle für Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie. Obwohl diese Rotoren nicht die größten sind, die das Unternehmen herstellt, erfordert das zähe Werkstückmaterial eine Maschine mit höherer Leistung und höherem Drehmoment. Hier fügt sich das Modell Puma 700 gut ein. Diese Maschine verfügt über einen 60-PS-Spindelmotor und kann Werkstücke mit einer Länge von bis zu 65 Zoll und einem Durchmesser von bis zu 35,5 Zoll aufnehmen. Diese Maschine ist in der Lage, die schweren Schnitte auszuführen, die für die Bearbeitung von Hastelloy erforderlich sind, das dazu neigt, sich zu verhärten, wenn es leichten Schnitten ausgesetzt wird. Laut Herrn Sheldon haben sich die Doosan-Maschinen als zuverlässige Arbeitspferde erwiesen, die enge Toleranzen einhalten. Er führt dies auf die Größe und das Gewicht ihrer Meehanite-Gusseisenbetten zurück. Die Betten verfügen über eine Torsionsrohrkonstruktion, was bedeutet, dass sie um einen Gusseisenzylinder herum gebaut sind. Die zylindrische Form ist von Natur aus biegesteif und erhöht so die Gesamtsteifigkeit der Maschine. Die Boxway-Konstruktion der Achsführungen hält die Maschine auch steif, insbesondere unter der Last des Schneidens mit voller Leistung. Diese Merkmale ermöglichen es der Werkstatt, trotz der großen Größe der Teile Präzision zu halten. „Je nach Größe des Rotors produzieren wir routinemäßig Rotorlagerflächen auf ±0,0002 oder 0,0003 Zoll“, sagt Mr. Sheldon. Kein Einakter Die neueste Maschine der Werkstatt ist eine Doosan Puma VT1100, eine vertikale Drehmaschine. Diese Maschine nimmt Werkstücke mit einem Durchmesser von bis zu 45 Zoll und einer Höhe von 40 Zoll auf. Es verfügt über einen Spindelmotor mit einer Nennleistung von 60 PS (Dauerbetrieb) und 75 PS (30-Minuten-Hochleistungszyklus). Abgesehen davon, dass die Werkstatt eine weitere Ressource zum Drehen großer Teile erhält, wird sie auch die Produktion einer Zentrifuge des Modells V-40 unterstützen, die CINC Industries entwickelt. Dieses Modell verarbeitet noch größere Flüssigkeitsmengen und bietet noch höhere Abscheideraten als das größte aktuelle Modell. Rotoren für den V-40 haben einen Durchmesser von 40 Zoll. Da CINC Industries neben der Herstellung seiner Zentrifugenlinie auch Auftragsbearbeitung durchführt, ermöglicht es das Unternehmen mit einer Reihe großer Drehzentren und Drehmühlen, Arbeitsplätze von Kunden aus der Kernkraft-, Windturbinen- und anderen Industrien anzuziehen, sagt Herr Sheldon. Diese Strategie der Diversifizierung hat dem Unternehmen während der jüngsten Rezession gute Dienste geleistet. Dennoch will sich das Unternehmen weiterhin auf seine Zentrifugenlinie konzentrieren. Obwohl die Ölkatastrophe im Golf nicht mehr in den Schlagzeilen ist, sind die Aufräumarbeiten noch im Gange. Darüber hinaus interessieren sich Unternehmen, die sich in Richtung nachhaltiger Fertigung und grüner Technologie bewegen, zunehmend für einen Betrieb ohne Entladung. Herr Sheldon glaubt, dass dieser Trend neue Anwendungen für die hocheffiziente Trennung von Flüssigkeiten zum Recycling schaffen wird.