ComplexaHPE ontwerpt complexe gereedschapsbouwgereedschappen voor de medische industrie met hulp van Cimatron.
Het bedrijf werd in 2021 opgericht als een engineering excellence groep door algemeen directeur Paul McHugh en combineert de expertise van Complexatools - een matrijsontwerper en fabrikant opgericht in 1987 - met die van High Precision Engineering (HPE) Limited, een engineering- en productiespecialist opgericht in 1996.
"In de loop der jaren hebben we uitgebreide kennis van de industrie opgedaan die kan worden toegepast op elk aspect van malontwerp en malproductie," aldus McHugh.
ComplexaHPE heeft een team van ongeveer 46 medewerkers die precisiematrijzen maken vanuit vestigingen in Glossop, Ashton en Rochdale - gebieden met een rijk productiepatrimonium. Sinds de oprichting heeft het bedrijf CAD-software van Cimatron gebruikt om geavanceerde gereedschappen te ontwerpen die in staat zijn om foutloze onderdelen te maken van uitdagende materialen en om de ontberingen van de massaproductie te doorstaan. De complexe klasse 101 medische mallen die het bedrijf ontwerpt en produceert, produceren onderdelen zoals laboratoriumapparatuur, chirurgische instrumenten, diagnoseapparatuur en implantaten zoals kniegewrichten.
We kunnen het nieuwe model in ons bestaande gereedschapsontwerp zetten en dan het hele model bijwerken op een manier die veel tijd bespaart... dat is een proces dat andere software volgens mij niet zo gemakkelijk zou kunnen uitvoeren.
"Cimatron heeft veel functies die specifiek helpen bij het malontwerp", zegt ontwerper Jack Bunting, die Cimatron al meer dan 12 jaar gebruikt. Een van de bijzonder nuttige functies is een wizard waarmee gebruikers snel kunnen beginnen met ontwerpen door simpelweg informatie in te voeren in een standaard gegevensformulier.
"Als je eenmaal hebt bedacht hoe je het gereedschap rond het onderdeel wilt maken, geeft het systeem de eerste stap voor het maken van de gereedschapsbasis, wat in slechts vijf minuten kan worden gedaan", aldus Bunting. "Ik vertel het systeem het aantal platen dat ik op de vaste en bewegende helften wil en wijs de platen een specifieke grootte en dikte toe. Daarna klik ik gewoon op een knop en het systeem gebruikt die informatie om een 3D-model te maken."
Ontwerper Richard Capener, die Cimatron al meer dan 20 jaar gebruikt, automatiseert de arbeidsintensieve gegevensinvoer om de ontwerptijd en de kans op fouten aanzienlijk te verminderen. Door gebruik te maken van de flexibiliteit van Cimatron heeft Capener configuratiebestanden aangepast om ervoor te zorgen dat belangrijke onderdeelgegevens automatisch worden gekoppeld aan tekeningen van onderdelen.
"De software werkt zoals je wilt dat hij werkt, in plaats van als een standaardpakket", aldus Capener. "Je kunt een configuratie ontwikkelen die gedetailleerde attributen oppikt wanneer je tekst creëert binnen een tekening, zodat het attributen toewijst - zoals staalsoort en oppervlakteafwerking - aan de onderdelen die je hebt getekend."
De software werkt zoals je wilt dat het werkt, in plaats van als een standaardpakket.
Vaste modellering en oppervlaktemodellering
Specifieke tools voor het ontwerpen van mallen die ingewikkelde modelleringstaken vereenvoudigen geven ontwerpers bij ComplexaHPE de controle die ze nodig hebben om ingewikkelde geometrie nauwkeurig af te stellen.
Met Cimatron kunnen ontwerpers zowel in oppervlaktemodellering als in vaste stoffen werken, wat handig is bij het ontwerpen van complexe oppervlakken en het werken met modellen met lastige radii - zoals die op afschuiningen en rondingen - en meerdere radii die onder verschillende hoeken op elkaar aansluiten.
"Ik werk over het algemeen in vaste stoffen, maar als er een bijzonder gecompliceerde radius is die ik wil verwijderen, of als er problemen zijn met de CAD die we van de klant hebben ontvangen, heb ik de mogelijkheid om deze problemen aan te pakken door over te schakelen op oppervlakken", aldus Bunting. "Ik kan een oppervlak maken om samen te voegen met andere oppervlakken, ze aan elkaar plakken en terugschakelen naar het werken met een solide model. De mogelijkheid om met oppervlakken te werken zorgt voor een fijnere afstelling van gecompliceerde modellen."
Toegepast op de productie van medische componenten kan de oppervlaktemodellering van Cimatron vooral nuttig zijn bij unieke oppervlakken, zoals modellen van knie-implantaten die de complexiteit van menselijke botten weerspiegelen.
"De software biedt alle opdrachten voor vaste modellering, maar je kunt ook vlakken genereren en allerlei verschillende vormen maken," aldus Capener. "Het geeft je de mogelijkheid om een oppervlak te manipuleren - om het te buigen en te vormen in elke gewenste mate."
Analyse en visualisatie
De mogelijkheid om het gereedschapsontwerp in zijn geheel te visualiseren en de prestaties van de matrijs tijdens het ontwerpproces te analyseren is essentieel voor een efficiënt ontwerp. Daarom helpt de richtingsanalysetechnologie van Cimatron ontwerpers bij ComplexaHPE om ondersnijdingen te beheren door vaste stoffen modellen van een kleurcode te voorzien die duidelijk laat zien in welke richtingen verschillende delen van het uiteindelijke onderdeel worden getrokken wanneer het gereedschap wordt geopend.
"Met behulp van de directionele analysetool kun je aan de hand van de kleurcodering direct zien of er een probleem zal zijn met een ondersnijding of dat een ondersnijding een gespleten richting heeft," aldus Bunting. "Het laat me weten of het werkstuk niet loskomt van de zijkant van het gereedschap."
Met Cimatron kunnen gebruikers hun ontwerpomgeving aanpassen door hun eigen ontwerpparameters te maken en kleurgecodeerde waarschuwingen in te stellen, zodat ze weten wanneer die parameters worden overschreden.
"Ik werk met een offset zodat alles dat minder dan vijf millimeter verwijderd is van een koelkanaal rood wordt gemarkeerd - en je kunt die offset instellen op wat je maar wilt," aldus Capener. "Het is niet altijd mogelijk om binnen die ideale afstand te blijven en het systeem laat me duidelijk zien wanneer ik dat niet doe."
Gereedschapsbouw
Omdat ComplexaHPE al jarenlang succesvol hoge-precisie gereedschappen produceert, werkt het bedrijf met een groot aantal terugkerende klanten. Wanneer het bedrijf wijzigingen moet aanbrengen in bestaande ontwerpen van klanten, helpt Cimatron het ingewikkelde proces te vereenvoudigen.
"We kunnen het nieuwe model in ons bestaande gereedschapsontwerp zetten en vervolgens het hele model bijwerken op een manier die veel tijd bespaart," aldus Bunting. "De software maakt het eenvoudig om de rest van de gereedschapsvlakken bij te werken naar dat nieuwe onderdeel zonder veel handmatige inspanning - en dat is een proces dat andere software volgens mij niet zo eenvoudig kan uitvoeren."
Cimatron helpt ervaren ontwerpers als Bunting en Capener om efficiënter te werken met alledaagse taken en om met meer vertrouwen te werken aan unieke uitdagingen.
De software kan heel snel bepaalde dingen doen die alleen malontwerpers nodig hebben. Het is erg gespecialiseerd voor deze industrie en daarom vind ik het leuk.
