覚えておくべき役割

創業者の一人が有名な映画スターだと言える製造会社は多くありません。ネバダ州カーソンシティのCINCインダストリーズはできます。ハリウッドで有名なケビン・コスナーは、1983年にこの会社を立ち上げるのを手伝いました。しかし、会社は、環境災害などの重大な状況に対応する際に自社製品が果たす重要な役割について話したいと考えています。メキシコ湾での最近の油流出はその代表的な例です。これは、これまでに製造された中で最も効率的で最も強力な遠心分離機のいくつかを製造する上で、会社の機械加工能力が果たす重要な役割を説明する物語です。

関係する工作機械は、主に斗山インフラコア（ニュージャージー州ウェストコードウェル）の大型旋盤とターンミルです。他の厳しい公差のワークピースに加えて、それらは遠心分離機の心臓部を表すローターを製造するために使用されます。精密機械加工により、同社の最大モデルのローターは、分離チャンバー内で最大55ガロンの液体を使用して2,500rpmの速度で回転できるようになります。精密な機械加工により、実質的に振動のない回転のために数グラム以内にバランスをとることができるコンポーネントが得られるため、遠心分離機は、内部の流体の組成が大きく変化しても、効率的かつ確実に動作します。この汎用性により、原油を海水から分離するなどの環境浄化アプリケーションに最適です。この能力の重要性は、海水の表面の状態によって油と水の比率が大きく変化するメキシコ湾で証明されました。ただし、同社の遠心分離機は、効果的で経済的な液体分離装置を必要とする他の多くの業界でも使用されています。 CINC Industriesの工作機械は、さまざまなサイズのコンポーネントやさまざまなワークピースの材料を製造するために、正確かつ効率的である必要があります。たとえば、同社は旋盤でラフターニングとファインターニングの両方を実行する必要があります。現在のオーナー兼社長であるブレット・シェルドン氏によると、フライス盤の操作をサポートする旋盤は特に価値があります。旋削とフライス盤を組み合わせると、セットアップが不要になり、部品の精度が向上します。これは、大きくて重いワークピースが関係する場合の重要な懸念事項です。プロセスを組み合わせて合理化することで、同社は遠心分離機の生産と、ビジネスのもう1つの部分である契約機械加工の仕事とのバランスを取ることもできます。 スポットライトのテクノロジー 俳優、プロデューサー、テクノロジーの擁護者であるケビンコスナーは、確かにCINCインダストリーズの創設者の1人です。彼と彼の兄弟のダンは27年前に会社を設立し、米国エネルギー省が原子力プログラムのために開発した技術に基づいて新しい種類の遠心分離機を製造しました。当時、別の油流出災害がニュースになりました。アラスカのプリンスウィリアムサウンドにあるエクソンヴァルディーズタンカーの難破で、コストナーのお気に入りの釣りスポットの1つです。かつての手付かずの水から油を取り除くことは、彼らにとって緊急の関心事になりました。彼らは、サウンドを保存するために、油を海水から機械的に分離するこの新しい方法を適用することに熱心でした。ダンは新会社のエンジニア兼ハンズオンショップマネージャーであり、ケビン（財務学の学位を持っている）は財務支援者およびビジネスプロモーターでした。もともと、会社はにありました
カリフォルニア。アラスカでの遠心分離機の成功により、同社は実行可能なビジネスとして確立され、その後、その革新的な設計は、製薬会社、バイオディーゼル燃料精製所、エネルギー関連研究所、およびその他の業界での使用に適応されました。それにもかかわらず、コストナーは、油流出などの災害の潜在的な恩恵として、テクノロジーへの関心を失うことはありませんでした。 1995年、同社はネバダ州カーソンシティに移転しました。この頃、シェルドン氏は製造業務のマネージャーとして入社しました。彼の経歴は製造業であり、その会社がスペースシャトルプログラムのコンポーネントを構築していたときのThiokolでの任務が含まれていました。彼は最終的に1997年にCINCIndustriesを買収しましたが、Costnersはテクノロジーアドバイザーおよびサポーターとして関与し続けました。この関与により、ケビンコスナーは、メキシコ湾での油流出が壊滅的な結果を伴って展開していたため、2010年5月にこの遠心分離技術の可能性について彼の主張を米国議会に持ち込みました。彼の証言は多くの注目を集め、最終的にはCINCIndustriesの最大の遠心分離機の注文が急増しました。これらは、湾岸のクリーンアップ作業で正常に展開されました。幸いなことに、2010年8月に漏えいした井戸に蓋がされ、この事故による環境被害が制限されました。しかし、世界中の海洋掘削作業での油流出の防止と対応に対する懸念が高まっているため、CINCインダストリーズから機器の新規注文が発生しています。実際、同社は加工能力を高めるために追加の工作機械を注文しました。 ステージの設定 CINC Industriesは、ネバダ州の北西の角にあるカーソンシティ郊外のビジネスパークにある61,000平方フィートの施設で運営されています。製造施設には約30人の従業員がいます。同社の主力製品ラインである遠心分離機の製造には、製造の専門知識（特に溶接）と精密機械加工能力の組み合わせが含まれます。この組み合わせは、高速で回転する遠心分離機の一部であるローターの製造で最もよく例示されます。この回転により、分離チャンバー内に含まれる液体が回転します。結果として生じる遠心力により、体積が軽いオイルがチャンバーの内部に後退し、そこで吸い上げられ、きれいな水だけが残ります。 CINC Industriesの遠心分離機のローターとチャンバーの珍しい設計により、汚染された水から99％以上の油を除去することができます。遠心分離機を出た水は、海に直接戻るのに十分なほどきれいですが、最終的な精製のために油を集めることができます。ほとんどのローターは、さまざまな鋳物を溶接してから機械加工して製造されています。一般的なローターには、約15回の溶接と機械加工が必要です。旋削は、中心線を中心に均一に対称である必要があるジオメトリを作成するのに理想的であるため、最も重要な機械加工操作です。これらの部品をCINCの工作機械でどれだけうまく回せるかによって、遠心分離機でのそれらの性能が直接決まります。 ターニングの主役 CINC Industriesは、その大きなローターターニング機能を2つのCNCターニングセンターに依存しています。DoosanPuma400LMBとPuma700です。最大の遠心分離機モデルのローターはPuma400LMBで製造されています。この50馬力の機械は、直径22インチ、中心間80インチの部品を回転させることができます。シェルドン氏によると、この機械のフライス盤機能により、1つのセットアップで操作を組み合わせることができます。たとえば、C軸の長いストロークは、フライス盤で複雑なセットアップを必要とするフィーチャに到達する場合に特に役立ちます。さらに重要なことに、追加のセットアップを排除すると、ローターがより正確に仕上げられます。精度はローターのバランスに影響を与えるため重要です。バランスは、低振動で高速に回転する能力を決定します。大量の混合液を効率よく分離するには、高い回転速度が必要です。同時に、低振動は遠心分離機のベアリングが過度に摩耗するのを防ぎ、操作とメンテナンスのコストを増加させます。これらのローターの多くは大きくて重いです。これを概観するために、シェルドン氏は、毎分200ガロンを処理できるV-20モデルのステンレス鋼ローターは、直径20インチの約800ポンドのローターを備えていると述べています。分離チャンバー内に含まれる液体の重量は400ポンドにもなる可能性があります。ローターのバランスを3グラム以下にすることで、遠心分離機は2,500rpmで実質的に振動なしで動作できます。 Puma 400 LMBを使用すると、ショップは多くの旋削およびフライス盤の操作を統合できますが、ステンレス鋼のローターは、仕上げ旋削のためにこのマシンに戻す前に、熱処理のために取り外す必要があります。 「この機械は、荒削り作業を処理するためのトルクと剛性、および仕上げ旋削の精度を備えています」とシェルドン氏は言います。 CINCは、ステンレス鋼のローターに加えて、製薬業界向けのハステロイモデルも製造しています。これらのローターは同社が製造する最大のものではありませんが、頑丈なワークピースの材料には、より高い馬力とトルクを備えた機械が必要です。これがPuma700モデルがうまく適合するところです。このマシンは60hpのスピンドルモーターを備えており、直径35.5インチの65インチまでのワークピースを収容できます。この機械は、ハステロイの加工に必要な重い切削が可能です。ハステロイは、軽い切削を行うと加工硬化する傾向があります。シェルドン氏によると、斗山の機械は厳しい公差を保持する信頼できる主力製品であることが証明されています。彼はこれを彼らのミーハナイト鋳鉄床のサイズと重量に起因すると考えています。ベッドはトルクチューブ構造を採用しており、鋳鉄製のシリンダーを中心に構築されています。円筒形は自然に曲がりにくいため、機械全体の剛性が向上します。軸方向のボックスウェイ構造は、特にフルパワーでの切断の負荷の下で、機械を剛性に保ちます。これらの機能により、パーツのサイズが大きいにもかかわらず、ショップは精度を維持できます。 「これらの機械では、ローターのサイズに応じて、通常、±0.0002インチまたは0.0003インチのローターベアリング面を製造しています」とSheldon氏は言います。 一幕物ではありません ショップの最新の機械は、垂直旋盤である斗山プーマVT1100です。このマシンは、直径45インチ、高さ40インチの範囲のワークピースに対応します。定格60hp（連続）および75 hp（30分のヘビーデューティサイクル）のスピンドルモーターを備えています。ショップに大きな部品を回すための別のリソースを提供するだけでなく、CINCIndustriesが開発しているV-40モデルの遠心分離機の生産もサポートします。このモデルは、さらに大量の液体を処理し、現在の最大モデルよりもさらに高い分離率を提供します。 V-40のローターは直径40インチです。 CINC Industriesは、遠心分離機の製造に加えて請負加工を行っているため、さまざまな大型ターニングセンターとターンミルを備えているため、原子力、風力タービン、その他の業界の顧客からの雇用を引き付けることができます。この多様化の戦略は、最近の不況の間、会社によく役立っています。それにもかかわらず、同社は遠心分離機のラインに焦点を合わせ続けるつもりです。湾岸の油流出はもはや見出しに載っていませんが、浄化作業はまだ進行中です。さらに、持続可能な製造とグリーンテクノロジーに移行する企業は、ゼロ排出事業にますます関心を持っています。この傾向は、リサイクルのための液体の高効率分離のための新しいアプリケーションを生み出すとシェルドン氏は信じています。