Figura 1. În timpul unui ciclu de laminare într-un sistem vertical, alimentat cu bobine, marginea anterioară „se încurcă” în fața rolelor de îndoit. .
Toată lumea din domeniul fabricării metalelor este probabil familiarizată cu presele de laminare, fie că este vorba de clemă inițială, clemă dublă cu trei role, geometrie de translație cu trei role sau varietate de patru role. Fiecare are limitările și avantajele sale, dar și ele au o caracteristică comună: rulează foi și foi în poziție orizontală.
O metodă mai puțin familiară implică derularea verticală. Ca și alte metode, defilarea verticală are propriile sale limitări și avantaje. Aceste avantaje rezolvă aproape întotdeauna cel puțin una dintre cele două provocări. Una este influența gravitației asupra piesei de prelucrat în timpul procesului de laminare și altul este eficiența scăzută a manipulării materialelor. Îmbunătățirea ambelor poate îmbunătăți fluxul de lucru și, în cele din urmă, crește competitivitatea producătorilor.
Tehnologia de laminare verticală nu este nouă. Rădăcinile ei se întorc la câteva sisteme personalizate construite în anii 1970. Până în anii 1990, unii constructori de mașini ofereau laminoare verticale ca linie obișnuită de produse. Tehnologia a fost adoptată de diverse industrii, în special în domeniul producției de rezervoare.
Rezervoarele și containerele obișnuite care sunt produse în mod obișnuit pe verticală includ rezervoare și containere pentru industria alimentară și a băuturilor, produse lactate, vin, bere și industria farmaceutică;Rezervoare de stocare a uleiului API;si rezervoare sudate pentru agricultura sau depozitarea apei. Laminarea verticala reduce foarte mult manipularea materialelor;produce în general îndoituri de calitate superioară;și alimentează mai eficient următoarele etape de producție de asamblare, aliniere și sudare.
Un alt avantaj intră în joc acolo unde capacitatea de stocare a materialelor este limitată. Depozitarea verticală a plăcilor sau foilor necesită mult mai puține metri pătrați decât plăcile sau foile depozitate pe o suprafață plană.
Luați în considerare un magazin care rulează carcasele (sau „rute”) rezervoarelor cu diametru mare pe role orizontale. După rulare, operatorul sudează în puncte, coboară cadrele laterale și alunecă de pe carcasa laminată. Deoarece carcasa subțire se îndoaie sub propria greutate , carcasa fie trebuie să fie susținută cu elemente de rigidizare sau stabilizatoare, fie trebuie rotită într-o poziție verticală.
O cantitate atât de mare de manipulare - alimentarea colii dintr-o poziție orizontală în role orizontale, care este apoi scoasă și înclinată pentru stivuire după rulare - poate crea o varietate de provocări de producție. Cu derularea verticală, magazinul elimină toate procesările intermediare. Foi sau foile sunt alimentate și rulate vertical, lipite și apoi ridicate vertical la următoarea operație. Când se rulează vertical, carcasa rezervorului nu rezistă gravitației și, prin urmare, nu se lasă sub propria greutate.
O anumită laminare verticală are loc la mașinile cu patru role, în special pentru rezervoarele cu diametru mai mic (de obicei, mai puțin de 8 picioare în diametru) care vor fi trimise în aval și lucrate în direcția verticală. unde rulourile apucă farfuria), ceea ce este mai pronunțat pe coji de diametru mic.
Majoritatea conservelor sunt laminate pe verticală utilizând mașini cu trei role, cu geometrie cu doi colțuri, folosind semifabricate din tablă sau alimentare direct din bobină (o abordare care devine din ce în ce mai comună). În aceste configurații, operatorul folosește un indicator de rază sau un șablon pentru a măsura raza carcasei. Acestea reglează rolele de îndoire când marginea anterioară a bobinei este în contact, apoi o reglează din nou pe măsură ce bobina continuă să se alimenteze. Pe măsură ce bobina continuă să fie introdusă în interiorul său bine înfășurat, elasticitatea materialului crește, iar operatorul mută rolele pentru a provoca mai multă îndoire pentru a compensa.
Backback variază în funcție de proprietățile materialului și de tipul bobinei. Diametrul interior (ID) al bobinei este important. Toate celelalte lucruri fiind egale, o bobină de 20 de inci. În comparație cu aceeași bobină înfășurată la 26 de inci, ID-ul este înfășurat mai strâns și prezintă rebound mai mare.ID.
Figura 2. Derularea verticală a devenit o parte integrantă a multor instalații pe teren de rezervor. Folosind o macara, procesul începe de obicei cu cursul superior și progresează spre cursul inferior. Rețineți că sudura verticală unică pe cursul superior.
Rețineți, totuși, că laminarea verticală a ghiveciului este foarte diferită de rularea plăcii groase pe laminarea orizontală. Pentru aceasta din urmă, operatorul se străduiește să se asigure că marginile benzii sunt potrivite exact la sfârșitul ciclului de laminare. Plăci groase rulate până la strâns diametrele nu sunt ușor de reluat.
La formarea carcasei rezervorului cu role verticale, operatorul nu poate lăsa marginile să se întâlnească la sfârșitul ciclului de laminare deoarece, bineînțeles, foaia vine direct din bobină. În timpul rulării, foaia are o margine anterioară, dar nu o marginea de fugă până când este tăiată din bobină. În cazul acestor sisteme, bobina este rulată într-un cerc complet înainte de a îndoi efectiv rolele și apoi tăiată după finalizare (vezi Figura 1). După aceasta, marginea de fugă nou tăiată este împins la marginea anterioară, asigurat și apoi sudat pentru a forma carcasa rulată.
Pre-îndoirea și re-laminarea în majoritatea unităților alimentate cu bobine sunt ineficiente, ceea ce înseamnă că marginile lor de început și de sus au secțiuni de cădere care sunt adesea casate (similar cu secțiunile plate neîndoite în laminarea fără bobină). Acestea fiind spuse, mulți operatori vedeți deșeurile ca pe un preț mic de plătit pentru toate eficiența în manipularea materialelor pe care le oferă rolele verticale.
Chiar și așa, unii operatori doresc să profite la maximum de materialul pe care îl au, așa că optează pentru un sistem integrat de nivelare a rolei. Acestea sunt similare cu dispozitivele de îndreptat cu patru role pe o linie de procesare a bobinei, doar răsturnată. Configurațiile comune includ șapte și Îndreptarea înaltă de douăsprezece care utilizează o combinație de role de îndoire, de îndreptare și de îndoire. Îndreptatorul nu numai că minimizează secțiunea de picături deșeuri pe carcasă, dar mărește și flexibilitatea sistemului;adică sistemul poate produce nu numai piese laminate, ci și țagle plate, plate.
Tehnologia de nivelare nu poate reproduce rezultatele sistemelor de nivelare extinse utilizate 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 pentru operațiunile de laminare verticală și de tăiere plană.
Imaginați-vă că un operator care rulează carcasa pentru o secțiune de rezervor primește o comandă pentru un lot de semifabricate pentru o masă de tăiere cu plasmă. După ce rulează carcasa și o trimite în aval, el configurează sistemul astfel încât nivelatorul să nu intre direct în verticală. role.În schimb, nivelatorul alimentează material plat care poate fi tăiat la lungimea dorită, creând un semifabricat plat pentru tăierea cu plasmă.
După tăierea unui lot de semifabricate, operatorul reconfigurează sistemul pentru a relua rularea carcasei rezervorului. Și, deoarece rulează material plat, variabilitatea materialului (inclusiv diferite grade de elasticitate) nu este o problemă.
În majoritatea domeniilor de fabricație industrială și structurală, producătorii urmăresc să crească volumul de fabricație în atelier pentru a simplifica și simplifica fabricarea și instalarea pe teren. Cu toate acestea, pentru fabricarea rezervoarelor mari și a structurilor mari similare, această regulă nu se aplică, în principal din cauza provocări incredibile de manipulare a materialelor pe care le prezintă astfel de locuri de muncă.
Funcționând la locul de muncă, rolele verticale cu bobine simplifică manipularea materialelor și simplifică întregul proces de fabricare a rezervorului (vezi Figura 2). Este mult mai ușor să transporti o bobină de metal la un șantier decât să rulezi o serie de secțiuni uriașe într-un atelier. În plus. , laminarea la fața locului înseamnă că chiar și rezervoarele cu diametrul cel mai mare pot fi fabricate cu o singură sudură verticală.
Aducerea nivelatorului pe teren permite mai multă flexibilitate în operațiunile pe teren. Aceasta este o alegere obișnuită pentru producția de rezervoare la fața locului, unde funcționalitatea adăugată permite producătorilor să construiască platforme sau funduri de rezervoare la fața locului din serpentină îndreptată, eliminând transportul între atelier. si locul de munca.
Figura 3. Unele role verticale sunt integrate cu sisteme de producție de rezervoare la fața locului. Cricul ridică în sus cursul rulat anterior fără a fi nevoie de o macara.
Unele operațiuni pe teren integrează role verticale într-un sistem mai mare - inclusiv unități de tăiere și sudură utilizate cu cricuri unice de ridicare - eliminând necesitatea unei macarale la fața locului (vezi Figura 3).
Întregul rezervor este construit de sus în jos, dar procesul începe de la sol în sus. Iată cum funcționează: bobina sau foaia sunt trecute prin role verticale la doar câțiva centimetri de locul unde se află peretele rezervorului în câmp. Peretele este apoi alimentat. în ghidaje care transportă foaia pe măsură ce aceasta este alimentată pe întreaga circumferință a rezervorului. Rolele verticale sunt oprite, capetele sunt tăiate și cusăturile verticale individuale sunt poziționate și sudate. Ansamblul rigidizatorului este apoi sudat pe carcasă. Următorul , cricul ridică carcasa rulată în sus. Repetați procesul pentru următoarea carcasă de mai jos.
Între cele două secțiuni laminate au fost realizate suduri circumferențiale, iar piesele de top al rezervorului au fost apoi asamblate la locul lor – în timp ce structura a rămas aproape de sol și au fost realizate doar cele două cochilii de sus. Odată ce acoperișul este finalizat, cricurile ridică întreaga structură în pregătirea pentru următoarea carcasă, iar procesul continuă – totul fără a fi nevoie de o macara.
Când operațiunea atinge linia cea mai de jos, plăcile mai groase intră în joc. Unii producători de rezervoare la fața locului folosesc plăci groase de 3/8 până la 1 inch și, în unele cazuri, chiar mai grele. Desigur, foile nu sunt sub formă de bobine și pot să fie atât de lungi, astfel încât aceste secțiuni inferioare vor avea mai multe suduri verticale care leagă secțiunile de tablă laminată. În orice caz, cu mașini verticale pe șantier, foile pot fi descărcate dintr-o singură mișcare și rulate pe șantier pentru utilizare directă în construcția rezervoarelor.
Acest sistem de construire a rezervoarelor simbolizează eficiența de manipulare a materialelor obținută (cel puțin parțial) prin rularea verticală. Desigur, ca și în cazul oricărei tehnologii, defilarea verticală nu este disponibilă pentru toate aplicațiile. Adecvarea sa depinde de eficiența de procesare pe care o creează.
Luați în considerare un producător care instalează o rolă verticală fără bobină pentru a face o varietate de lucrări, dintre care cele mai multe sunt carcase de diametru mic care necesită preîndoire (îndoirea marginilor de început și de sus ale piesei de prelucrat pentru a minimiza neîndoirea plată). sunt teoretic posibile pe role verticale, dar preîndoirea în direcția verticală este mult mai greoaie. În cele mai multe cazuri, laminarea verticală este ineficientă pentru un număr mare de lucrări care necesită preîndoire.
Pe lângă problemele legate de manipularea materialelor, producătorii au integrat role verticale pentru a evita lupta cu gravitația (din nou pentru a evita flambajul carcaselor mari nesuportate). Cu toate acestea, dacă o operațiune implică doar rularea unei plăci suficient de puternice pentru a-și păstra forma pe tot parcursul procesului de rulare, atunci rularea. placa pe verticală nu prea are sens.
De asemenea, lucrul asimetric (ovale și alte forme neobișnuite) este de obicei cel mai bine format pe rulouri orizontale, cu suport deasupra capului, dacă se dorește. În aceste cazuri, suporturile fac mai mult decât să prevină căderea indusă de gravitație;ele ghidează munca prin ciclurile de rulare și ajută la menținerea formei asimetrice a piesei de prelucrat. Provocarea de a opera o astfel de lucrare într-o orientare verticală poate anula orice beneficiu al defilării verticale.
Aceeași idee se aplică rulării conice. Conurile de rulare se bazează pe frecarea dintre role și cantitatea variabilă de presiune de la un capăt la celălalt al rolelor. Derularea unui con pe verticală, gravitația adaugă și mai multă complexitate. Pot exista situații unice, dar pentru toate scopurile, rularea conului pe verticală este nepractică.
Utilizarea verticală a mașinilor de geometrie de translație cu trei role nu este, în general, în general imposibilă. În aceste mașini, cele două role inferioare se mișcă la stânga și la dreapta în ambele direcții;rola superioară poate fi reglată în sus și în jos. Aceste ajustări permit acestor mașini să îndoaie geometrii complexe și să ruleze materiale de diferite grosimi. În cele mai multe cazuri, aceste beneficii nu sunt sporite de derularea verticală.
Atunci când alegeți o mașină de rulare a plăcilor, este important să cercetați și să luați în considerare cu atenție și temeinic utilizarea destinată a mașinii de producție. Rolele verticale sunt mai limitate ca funcționalitate decât rolele orizontale tradiționale, dar în aplicația potrivită oferă avantaje cheie.
În comparație cu mașinile de îndoit plăci orizontale, mașinile de îndoit pentru plăci verticale au, în general, caracteristici de design, funcționare și construcție mai de bază. ajustate pentru lucrarea la îndemână). Când sunt utilizate împreună cu desfășuratoare, acestea formează un material subțire pentru un întreg rezervor de magazin, de obicei nu mai mult de 21 picioare 6 inci în diametru. Pot fi produse rezervoare instalate pe teren cu un diametru mult mai mare. cu o singură sudură verticală în loc de trei sau mai multe panouri.
Din nou, cel mai mare avantaj al rulării verticale este că rezervorul sau containerul trebuie să fie construit într-o orientare verticală din cauza efectelor gravitației asupra materialelor mai subțiri (de exemplu, până la 1/4 sau 5/16 inch). Producția orizontală va forța utilizarea inelelor de armare sau de stabilizare pentru a menține forma rotundă a piesei laminate.
Adevăratul avantaj al rolelor verticale este eficiența manipulării materialelor. Cu cât o carcasă trebuie manipulată de mai puține ori, cu atât este mai puțin probabil să fie deteriorată și reprelucrată. Luați în considerare cererea mare de rezervoare din oțel inoxidabil în industria farmaceutică, care este acum mai aglomerată ca niciodată .Manevrarea brutală poate duce la probleme cosmetice sau, mai rău, un strat de pasivare care se descompune și creează un produs contaminat. Rolele verticale funcționează în tandem cu sistemele de tăiere, sudură și finisare pentru a reduce manipularea și oportunitățile de contaminare. Când se întâmplă acest lucru, producătorii culeg beneficiile.
FABRICATOR este cea mai importantă revistă din industria de formare și fabricare a metalelor din America de Nord. Revista oferă știri, articole tehnice și istorice de caz care permit producătorilor să-și facă treaba mai eficient. FABRICATOR deservește industria din 1970.
Ora postării: 16-jun-2022