Orez. 1. În timpul ciclului de rulare al sistemului de alimentare cu role verticală, marginea anterioară „se îndoaie” în fața rolelor de îndoire. Marginea de fugă proaspăt tăiată este apoi alunecată peste muchia anterioară, poziționată și sudată pentru a forma carcasa rulată.
Oricine lucrează în industria de fabricare a metalelor este probabil să fie familiarizat cu laminoare, fie că sunt mori pre-nip, mori cu trei cilindri, mori cu translație geometrică cu trei role sau mori cu patru cilindri. Fiecare dintre ele are limitările și avantajele sale, dar au un lucru în comun: rulează foi și farfurii în poziție orizontală.
O metodă mai puțin cunoscută implică derularea în direcția verticală. Ca și alte metode, defilarea verticală are limitările și beneficiile sale. Aceste puncte forte rezolvă aproape întotdeauna cel puțin una dintre cele două probleme. Unul dintre ele este efectul gravitației asupra piesei de prelucrat în timpul procesului de laminare, iar celălalt este ineficiența prelucrării materialelor. Îmbunătățirile pot îmbunătăți atât fluxul de lucru, cât și în cele din urmă pot crește competitivitatea producătorului.
Tehnologia de rulare verticală nu este nouă. Rădăcinile sale pot fi urmărite în mai multe sisteme personalizate create în anii 1970. În anii 1990, unii constructori de mașini ofereau laminoare verticale ca linie de produse standard. Această tehnologie a fost adoptată de diverse industrii, în special în domeniul construcției rezervoarelor.
Rezervoarele și containerele obișnuite care sunt adesea produse pe verticală includ cele utilizate în industria alimentară, a produselor lactate, a vinului, a berii și a industriilor farmaceutice; Rezervoare de stocare a uleiului API; rezervoare de apă sudate pentru agricultură sau stocarea apei. Rolele verticale reduc semnificativ manipularea materialului, oferă adesea o calitate mai bună a îndoirii și gestionează mai eficient următoarea etapă de asamblare, aliniere și sudare.
Un alt avantaj este arătat acolo unde capacitatea de stocare a materialului este limitată. Depozitarea verticală a plăcilor sau plăcilor necesită mai puțin spațiu decât depozitarea plăcilor sau plăcilor pe o suprafață plană.
Luați în considerare un magazin în care corpurile de rezervoare de diametru mare (sau „straturi”) sunt rulate pe role orizontale. După rulare, operatorii efectuează sudare în puncte, coboară cadrele laterale și extind carcasa rulată. Deoarece carcasa subțire se lasă sub propria greutate, trebuie întărită cu elemente de rigidizare sau stabilizatoare sau rotită în poziție verticală.
Un volum atât de mare de operațiuni – alimentarea scândurilor de la role orizontale la orizontale doar pentru a le scoate după rulare și a le înclina pentru stivuire – poate crea tot felul de probleme de producție. Datorită defilării verticale, magazinul elimină toate procesările intermediare. Foile sau plăcile sunt alimentate vertical și rulate, asigurate, apoi ridicate vertical pentru următoarea operație. Când se ridică, carcasa rezervorului nu rezistă gravitației, așa că nu se îndoaie sub propria greutate.
O anumită laminare verticală are loc pe mașinile cu patru role, în special pentru rezervoarele mai mici (de obicei, mai puțin de 8 picioare în diametru) care vor fi expediate în aval și procesate vertical. Sistemul cu 4 role permite rerularea pentru a elimina planșele neîndoite (unde rolele prind foaia), ceea ce este mai vizibil pe miezurile cu diametru mic.
În cele mai multe cazuri, laminarea verticală a rezervoarelor se realizează pe mașini cu trei role cu geometrie dublă de prindere, alimentate din plăci metalice sau direct din bobine (această metodă devine din ce în ce mai comună). În aceste configurații, operatorul folosește un indicator de rază sau un șablon pentru a măsura raza gardului. Acestea ajustează rolele de îndoire când ating marginea anterioară a benzii și apoi din nou pe măsură ce banda continuă să se alimenteze. Pe măsură ce bobina continuă să intre în interiorul său strâns înfășurat, elasticitatea materialului crește, iar operatorul mută bobina pentru a provoca mai multă îndoire pentru a compensa.
Elasticitatea depinde de proprietățile materialului și de tipul bobinei. Diametrul interior (ID) al bobinei este important. Alte lucruri fiind egale, bobina are 20 de inci. ID-ul este înfășurat mai strâns și are mai multă săritură decât aceeași bobină înfășurată până la 26 de inci. IDENTIFICATOR.
Figura 2. Derularea verticală a devenit o parte integrantă a multor instalații pe teren de rezervoare. Când utilizați o macara, procesul începe de obicei la ultimul etaj și își coboară. Observați singura cusătură verticală de pe stratul superior.
Rețineți, totuși, că rularea în jgheaburi verticale este foarte diferită de rularea plăcii groase pe role orizontale. În acest din urmă caz, operatorii lucrează cu sârguință pentru a se asigura că marginile foii se potrivesc exact la sfârșitul ciclului de laminare. Foile groase rulate la diametre înguste sunt mai puțin reprelucrabile.
Când se formează carcase cu role verticale alimentate cu rolă, operatorul nu poate aduce marginile împreună la sfârșitul ciclului de laminare deoarece, desigur, foaia vine direct din rolă. În timpul procesului de rulare, foaia are o margine anterioară, dar nu va avea o margine posterior până când nu este tăiată din rolă. În cazul acestor sisteme, rola este rulată într-un cerc complet înainte ca rola să fie efectiv îndoită și apoi tăiată după finalizare (vezi Figura 1). Marginea de fugă proaspăt tăiată este apoi alunecat peste marginea anterioară, poziționată și apoi sudată pentru a forma o carcasă rulată.
Pre-îndoirea și re-rularea în majoritatea mașinilor alimentate cu rolă este ineficientă, ceea ce înseamnă că acestea au adesea rupturi la marginile de început și de spate (asemănătoare cu planșele neîndoite la rularea fără rolă). Aceste piese sunt de obicei reciclate. Cu toate acestea, multe companii văd deșeurile ca pe un preț mic de plătit pentru toată eficiența de manipulare a materialelor pe care le oferă rolele verticale.
Cu toate acestea, unele companii doresc să profite la maximum de materialul pe care îl au, așa că optează pentru sisteme de nivelare cu role încorporate. Sunt similare cu dispozitivele de îndreptat cu patru role de pe liniile de manipulare a rolelor, doar întoarse cu susul în jos. Configurațiile obișnuite includ dispozitivele de îndreptat cu 7 și 12 role care utilizează o combinație de role de preluare, de îndreptat și de îndoire. Mașina de îndreptat nu numai că minimizează pierderea fiecărui manșon defect, dar crește și flexibilitatea sistemului, adică sistemul poate produce nu numai piese laminate, ci și plăci.
Tehnica de nivelare nu poate reproduce rezultatele sistemelor de nivelare utilizate în mod obișnuit în centrele de service, dar poate produce material suficient de plat pentru a fi tăiat cu laser sau plasmă. Aceasta înseamnă că producătorii pot folosi bobine atât pentru laminare verticală, cât și pentru tăiere.
Imaginați-vă că un operator care rulează o carcasă pentru o secțiune a unei cutii primește o comandă de a trimite metal brut la o masă de tăiere cu plasmă. După ce a rulat carcasele și le-a trimis în aval, a pus la punct sistemul astfel încât mașinile de îndreptat să nu fie alimentate direct în rândurile verticale. În schimb, nivelatorul alimentează un material plat care poate fi tăiat la lungime, creând o placă de tăiere cu plasmă.
După tăierea unui lot de semifabricate, operatorul reconfigurează sistemul pentru a relua rularea mânecilor. Și pentru că rulează material orizontal, variabilitatea materialului (inclusiv diferite niveluri de elasticitate) nu este o problemă.
În cele mai multe domenii ale producției industriale și structurale, producătorii caută să mărească numărul de etaje din fabrică pentru a simplifica fabricarea și asamblarea la fața locului. Cu toate acestea, această regulă nu se aplică atunci când vine vorba de fabricarea rezervoarelor mari de stocare și a structurilor mari similare, în principal pentru că o astfel de muncă implică dificultăți incredibile în manipularea materialelor.
Banda verticală alimentată cu rolă utilizată pe șantier simplifică manipularea materialului și optimizează întregul proces de fabricare a rezervorului (vezi fig. 2). Este mult mai ușor să transportați role de metal la locul de muncă decât să rulați o serie de profile uriașe în atelier. În plus, laminarea la fața locului înseamnă că chiar și rezervoarele cu diametrul cel mai mare pot fi produse cu o singură sudură verticală.
Având un egalizator la fața locului, oferă mai multă flexibilitate pentru operațiunile pe amplasament. Este o alegere obișnuită pentru fabricarea rezervoarelor la fața locului, unde funcționalitatea adăugată permite producătorilor să folosească bobine îndreptate pentru a fabrica platforme de rezervoare sau funduri de rezervoare la fața locului, eliminând transportul între magazin și șantier.
Orez. 3. Câteva role verticale integrate în sistemul de producție a rezervorului la fața locului. Cricul ridică traseul rulat anterior fără utilizarea unei macarale.
Unele operațiuni la fața locului integrează benzile verticale într-un sistem mai mare, inclusiv unități de tăiere și sudare combinate cu cricuri unice, eliminând nevoia de macarale la fața locului (vezi Figura 3).
Întregul rezervor este construit de sus în jos, dar procesul începe de la zero. Iată cum funcționează: rola sau foaia este alimentată prin role verticale la doar câțiva centimetri de locul unde ar trebui să fie peretele rezervorului. Peretele este apoi introdus în ghidaje care transportă foaia pe măsură ce trece în jurul întregii circumferințe a rezervorului. Rola verticală este oprită, capetele sunt tăiate, înjunghiate și o singură cusătură verticală este sudată. Apoi elementele nervurilor sunt sudate pe carcasă. Apoi, cricul ridică carcasa rulată în sus. Repetați procesul pentru următorul tort de mai jos.
S-au realizat suduri circumferențiale între cele două secțiuni laminate, iar apoi acoperișul rezervorului a fost fabricat la fața locului – deși structura a rămas aproape de sol, au fost fabricate doar cele două carcase superioare. Odată ce acoperișul este finalizat, cricurile ridică întreaga structură în pregătirea pentru următoarea carcasă, iar procesul continuă - totul fără macara.
Când operațiunea atinge cel mai scăzut nivel, intră în joc plăcile. Unii producători de rezervoare de câmp folosesc plăci care au o grosime de 3/8 până la 1 inch și, în unele cazuri, chiar mai grele. Desigur, foile nu sunt furnizate în role și sunt limitate în lungime, astfel încât aceste secțiuni inferioare vor avea mai multe suduri verticale care leagă secțiunile tablei laminate. În orice caz, folosind mașini verticale pe șantier, plăcile pot fi descărcate dintr-o singură mișcare și rulate pe șantier pentru utilizare directă în construcția rezervoarelor.
Acest sistem de construcție a rezervoarelor este un exemplu de eficiență de manipulare a materialelor obținută (cel puțin parțial) prin rulare verticală. Desigur, ca orice altă metodă, defilarea verticală nu este potrivită pentru fiecare aplicație. Aplicabilitatea sa depinde de eficiența procesării pe care o creează.
Să presupunem că un producător instalează o bandă verticală fără alimentare pentru o varietate de aplicații, dintre care majoritatea sunt carcase cu diametru mic care necesită preîndoire (îndoirea marginilor de început și de jos ale piesei de prelucrat pentru a minimiza suprafețele plane neîndoite). Aceste lucrări sunt teoretic posibile pe role verticale, dar preîndoirea în direcția verticală este mult mai dificilă. În cele mai multe cazuri, rularea verticală a cantităților mari, care necesită preîndoire, este ineficientă.
Pe lângă problemele legate de manipularea materialelor, producătorii au integrat derularea verticală pentru a evita gravitația (din nou, pentru a evita îndoirea carcaselor mari nesuportate). Totuși, dacă operațiunea implică doar rularea unei foi suficient de puternice pentru a-și păstra forma pe parcursul întregului proces de laminare, nu are rost să rulăm acea foaie pe verticală.
De asemenea, lucrările asimetrice (ovale și alte forme neobișnuite) sunt de obicei cel mai bine formate pe benzi orizontale, cu suport superior dacă se dorește. În aceste cazuri, suporturile nu numai că previn căderea din cauza gravitației, ci ghidează piesa de prelucrat în timpul ciclului de laminare și ajută la menținerea formei asimetrice a piesei de prelucrat. Complexitatea manipulării unei astfel de lucrări pe verticală poate anula toate beneficiile defilării verticale.
Aceeași idee se aplică și rulării conurilor. Conurile rotative se bazează pe frecarea dintre role și diferența de presiune de la un capăt la celălalt al rolei. Rotiți conul pe verticală și gravitația va adăuga complexitate. Pot exista excepții, dar pentru toate intențiile și scopurile, un con de defilare vertical nu este practic.
Utilizarea unei mașini cu trei role cu geometrie translațională în poziție verticală este, de asemenea, de obicei nepractică. La aceste mașini, cele două role de jos se deplasează una în alta în ambele direcții, în timp ce rola de sus este reglabilă în sus și în jos. Aceste ajustări permit mașinilor să îndoaie geometrii complexe și să ruleze material de diferite grosimi. În cele mai multe cazuri, aceste beneficii nu sunt sporite de defilarea verticală.
Atunci când alegeți rolele de foi, este important să efectuați o cercetare atentă și amănunțită și să luați în considerare utilizarea prevăzută pentru producție a mașinii. Brazoanele verticale au o funcționalitate mai limitată decât brazdele orizontale tradiționale, dar oferă avantaje cheie atunci când vine vorba de aplicarea corectă.
Mașinile de laminat cu plăci verticale au în general mai multe caracteristici fundamentale de design, performanță și design decât mașinile de laminat cu plăci orizontale. În plus, rolele sunt adesea prea mari pentru aplicare, eliminând necesitatea includerii coroanei (și a efectului de butoi sau clepsidră care apare în piesa de prelucrat atunci când coroana nu este reglată corespunzător pentru lucrarea efectuată). Când sunt utilizate împreună cu desfășuratoare, formează material subțire pentru întregi rezervoare de atelier, de obicei până la 21'6 inchi în diametru. Stratul superior al unui rezervor cu diametru mult mai mare instalat pe teren poate avea o singură sudură verticală în loc de trei sau mai multe plăci.
Din nou, cel mai mare avantaj al rulării verticale este în situațiile în care rezervorul sau vasul trebuie construit în poziție verticală din cauza efectului gravitației asupra materialelor mai subțiri (până la 1/4″ sau 5/16″, de exemplu). Producția orizontală va necesita utilizarea inelelor de armare sau a inelelor de stabilizare pentru a fixa forma rotundă a pieselor laminate.
Adevăratul avantaj al rolelor verticale constă în eficiența manipulării materialelor. Cu cât trebuie să faceți mai puțină manipulare cu corpul, cu atât este mai puțin probabil ca acesta să fie deteriorat și reluat. Luați în considerare cererea mare de rezervoare din oțel inoxidabil în industria farmaceutică, care este mai aglomerată ca niciodată. Manipularea brutală poate duce la probleme cosmetice sau, mai rău, la deteriorarea stratului de pasivare și la contaminarea produsului. Rolele verticale funcționează în tandem cu sistemele de tăiere, sudare și finisare pentru a reduce șansele de manipulare și contaminare. Când se întâmplă acest lucru, producătorii pot beneficia de asta.
FABRICATOR este cea mai importantă revistă de fabricare și formare a oțelului din America de Nord. Revista publică știri, articole tehnice și povești de succes care permit producătorilor să-și facă treaba mai eficient. FABRICATOR este în industrie din 1970.
Accesul digital complet la FABRICATOR este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la The Tube & Pipe Journal este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul complet la ediția digitală The Fabricator en Español este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Jordan Yost, fondatorul și proprietarul Precision Tube Laser din Las Vegas, ni se alătură pentru a vorbi despre...
Ora postării: mai-07-2023