Figura 1. Durante un ciclo de laminación nun sistema vertical alimentado por bobinas, o bordo de ataque "enrózase" por diante dos rolos de dobrado. Despois, o bordo de saída recén cortado é empuxado ata o bordo de ataque, clavado e soldado para formar a cuncha laminada. .
Todos no campo da fabricación de metal probablemente estean familiarizados coas prensas de laminación, xa sexa a abrazadeira inicial, a abrazadeira dobre de tres rolos, a xeometría de tradución de tres rolos ou a variedade de catro rolos. Cada unha ten as súas limitacións e vantaxes, pero tamén teñen unha característica en común: enrolan follas e follas en posición horizontal.
Un método menos familiar implica o desprazamento vertical. Do mesmo xeito que outros métodos, o desprazamento vertical ten as súas propias limitacións e vantaxes. Estas vantaxes case sempre solucionan polo menos un dos dous desafíos. Un é a influencia da gravidade na peza durante o proceso de laminación e o outra é a baixa eficiencia da manipulación de materiais. A mellora de ambos pode mellorar o fluxo de traballo e, en definitiva, aumentar a competitividade dos fabricantes.
A tecnoloxía de laminación vertical non é nova. As súas raíces remóntanse a un puñado de sistemas personalizados construídos na década de 1970. Na década de 1990, algúns fabricantes de máquinas ofrecían laminadores verticais como unha liña de produtos regular. A tecnoloxía foi adoptada por varias industrias, especialmente en o campo da produción de tanques.
Os tanques e recipientes comúns que normalmente se producen verticalmente inclúen depósitos e recipientes para as industrias de alimentos e bebidas, produtos lácteos, viño, cervexa e farmacéutica;tanques de almacenamento de aceite API;e depósitos soldados para a agricultura ou o almacenamento de auga.O laminado vertical reduce moito a manipulación de materiais;xeralmente produce curvas de maior calidade;e alimenta de forma máis eficiente as seguintes etapas de produción de montaxe, aliñamento e soldadura.
Outra vantaxe entra en xogo cando a capacidade de almacenamento de material é limitada. O almacenamento vertical de táboas ou follas require moitos menos metros cadrados que as placas ou as follas almacenadas nunha superficie plana.
Considere unha tenda que enrola as cunchas (ou "rutas") de tanques de gran diámetro en rolos horizontais. Despois de enrolar, o operador solda por puntos, baixa os marcos laterais e deslízase fóra da cuncha enrolada. Xa que a capa fina se dobra polo seu propio peso. , a carcasa debe apoiarse con refuerzos ou estabilizadores, ou debe ser rotada nunha posición vertical.
Unha cantidade tan grande de manipulación (alimentando a folla desde unha posición horizontal en rolos horizontais, que logo se saca e se inclina para apilar despois de enrolar) pode crear unha variedade de desafíos de produción. Co desprazamento vertical, a tenda elimina todo o procesamento intermedio. Follas ou as follas aliméntanse e enrólanse verticalmente, péganse e, a continuación, levántanse verticalmente para a seguinte operación. Cando se enrola verticalmente, a carcasa do tanque non resiste a gravidade e, polo tanto, non se afunde polo seu propio peso.
Algúns laminados verticais ocorren en máquinas de catro rolos, especialmente para tanques de menor diámetro (normalmente menos de 8 pés de diámetro) que se enviarán augas abaixo e se traballarán en dirección vertical. O sistema de catro rolos permite volver a laminar para eliminar planos non dobrados ( onde os rolos collen o prato), que é máis pronunciado nas cunchas de pequeno diámetro.
A maioría das latas enrólanse verticalmente usando máquinas de xeometría de tres rolos e dúas pinzas, utilizando chapas en branco ou alimentando directamente desde a bobina (un enfoque que se está facendo máis común). Nestas configuracións, o operador usa un calibre de raio ou unha plantilla para medir o raio do recinto. Axustan os rolos de flexión cando o bordo de ataque da bobina está en contacto e, a continuación, axústao de novo mentres a bobina segue a alimentarse. A medida que a bobina segue introducindo no seu interior ben enrolado, o material elástico aumenta. e o operador move os rolos para compensar máis flexión.
O retroceso elástico varía segundo as propiedades do material e o tipo de bobina. O diámetro interior (ID) da bobina é importante. Sendo todas as demais cousas iguais, unha bobina de 20 polgadas. En comparación coa mesma bobina enrollada a 26 polgadas, o ID está máis axustado e exhibe maior rebote.ID.
Figura 2. O desprazamento vertical converteuse nunha parte integrante de moitas instalacións de campo de tanques. Usando unha grúa, o proceso adoita comezar co curso superior e avanza cara ao curso inferior. Teña en conta a única soldadura vertical no curso superior.
Teña en conta, non obstante, que o laminado vertical da maceta é moi diferente do rolo dunha placa grosa sobre un rolado horizontal. Para este último, o operador esfórzase en garantir que os bordos da tira coincidan exactamente ao final do ciclo de laminación. os diámetros non son facilmente reelaborados.
Ao formar a carcasa do tanque con rolos verticais de bobina, o operador non pode deixar que os bordos se atopen ao final do ciclo de laminación porque, por suposto, a folla procede directamente da bobina. Durante o laminado, a folla ten un bordo de ataque, pero non un No caso destes sistemas, a bobina envólvese nun círculo completo antes de dobrar os rolos e despois córtase despois de rematar (ver Figura 1). Despois diso, o bordo de saída recén cortado é empuxado ata o bordo de ataque, asegurado e logo soldado para formar a cuncha enrolada.
O predobrado e o re-laminado na maioría das unidades alimentadas con bobina son ineficientes, o que significa que os seus bordos de entrada e de saída teñen seccións de caída que adoitan ser desguazadas (semellante ás seccións planas non dobradas na laminación non alimentada por bobina). Dito isto, moitos operadores ver a chatarra como un pequeno prezo a pagar por todas as eficiencias de manexo de materiais que lles proporcionan os rolos verticais.
Aínda así, algúns operadores queren aproveitar ao máximo o material que teñen, polo que optan por un sistema de nivelación de rolos integrado. Estes son similares aos enderezadores de catro rolos nunha liña de procesamento de bobinas, só volteados. As configuracións comúns inclúen sete e alisadores de doce altos que usan algunha combinación de rolos inactivos, alisados e dobrados.O alisador non só minimiza a sección de caída de chatarra por casca, senón que tamén aumenta a flexibilidade do sistema;é dicir, o sistema pode producir non só pezas laminadas, senón tamén tochos planos.
A tecnoloxía de nivelación non pode reproducir os resultados dos sistemas de nivelación estendidos utilizados nos centros de servizo, pero pode producir material que é o suficientemente plano como para cortarse con láser ou plasma. Isto significa que os fabricantes poden usar bobinas para operacións de laminación vertical e corte plano.
Imaxina que un operador que fai rodar a casca para unha sección do tanque recibe un pedido dun lote de espazos en branco para unha mesa de corte por plasma. Despois de enrolar a casca e enviala augas abaixo, configura o sistema para que o nivelador non se introduza directamente na vertical. rolos.No seu lugar, o nivelador alimenta material plano que se pode cortar á lonxitude desexada, creando un espazo en branco plano para o corte por plasma.
Despois de cortar un lote de espazos en branco, o operador reconfigura o sistema para retomar a rodadura das capas do tanque. E debido a que enrola material plano, a variabilidade do material (incluíndo varios graos de retroceso elástico) non é un problema.
Na maioría das áreas de fabricación industrial e estrutural, os fabricantes pretenden aumentar o volume de fabricación de tendas para simplificar e simplificar a fabricación e instalación en campo. Non obstante, para a fabricación de tanques grandes e estruturas grandes similares, esta regra non se aplica, principalmente debido á desafíos incribles de manipulación de materiais que presentan tales traballos.
Operando no lugar de traballo, os rolos verticais de bobina simplifican a manipulación do material e simplifican todo o proceso de fabricación do tanque (ver Figura 2). É moito máis fácil transportar unha bobina metálica a un lugar de traballo que estender unha serie de seccións enormes nun taller. Ademais , o laminado in situ significa que ata os tanques de maior diámetro poden fabricarse cunha soa soldadura vertical.
Traer o nivelador ao campo permite unha maior flexibilidade nas operacións de campo. Esta é unha opción común para a produción de tanques in situ, onde a funcionalidade engadida permite aos fabricantes construír plataformas ou fondos de tanques no lugar a partir de bobinas endereitadas, eliminando o transporte entre as tendas. e lugar de traballo.
Figura 3. Algúns rolos verticais están integrados con sistemas de produción de tanques in situ.O gato levanta o curso previamente laminado cara arriba sen necesidade de grúa.
Algunhas operacións de campo integran rolos verticais nun sistema máis grande, incluíndo unidades de corte e soldadura usadas con gatos de elevación únicos, eliminando a necesidade dun guindastre no lugar (ver Figura 3).
Todo o tanque está construído de arriba para abaixo, pero o proceso comeza desde a base. Así é como funciona: a bobina ou a folla pásase a través de rolos verticais a poucos centímetros de onde está a parede do tanque no campo. A parede é alimentada. en guías que levan a folla mentres se alimenta ao redor de toda a circunferencia do tanque. Os rolos verticais son parados, os extremos córtanse e as costuras verticais individuais son colocadas e soldadas. A continuación, o conxunto de rixidez está soldada á carcasa.Seguinte , o gato levanta a cuncha enrolada cara arriba. Repita o proceso para a seguinte cuncha a continuación.
Realizáronse soldaduras circunferenciais entre as dúas seccións laminadas, e as pezas superiores do tanque foron montadas no seu lugar, mentres que a estrutura permaneceu preto do chan e só se fixeron as dúas capas superiores. Unha vez que o tellado está completo, os gatos levantan toda a estrutura. preparación para a seguinte casca e o proceso continúa, todo sen necesidade dun guindastre.
Cando a operación alcanza a liña máis baixa, entran en xogo as placas máis grosas. Algúns produtores de tanques no lugar usan placas de 3/8 a 1 polgada de grosor, e nalgúns casos aínda máis pesadas. Por suposto, as follas non están en forma de bobina e poden só será tan longo, polo que estes tramos inferiores terán múltiples soldaduras verticais que unirán os tramos de chapa laminada. En todo caso, con máquinas verticais en obra, as chapas pódense descargar dunha soa vez e enrolar in situ para o seu uso directo na construción de tanques.
Este sistema de construción de tanques personifica a eficiencia de manexo de materiais conseguida (polo menos en parte) coa rodadura vertical. Por suposto, como ocorre con calquera tecnoloxía, o desprazamento vertical non está dispoñible para todas as aplicacións. A súa idoneidade depende da eficiencia de procesamento que cree.
Considere un fabricante que instala un rolo vertical non alimentado por bobinas para realizar unha variedade de traballos, a maioría dos cales son cunchas de pequeno diámetro que requiren dobrado previamente (dobrando os bordos de entrada e saída da peza de traballo para minimizar o plano non dobrado). son teoricamente posibles en rolos verticais, pero a preflexión na dirección vertical é moito máis engorrosa. Na maioría dos casos, a laminación vertical é ineficiente para un gran número de traballos que requiren preflexión.
Ademais dos problemas de manipulación de materiais, os fabricantes integraron rolos verticais para evitar loitar contra a gravidade (de novo para evitar o pandeo de grandes recintos sen soporte). Non obstante, se unha operación só implica facer rodar unha táboa o suficientemente forte como para manter a súa forma durante todo o proceso de laminación, entón enrola. o taboleiro verticalmente non ten moito sentido.
Ademais, o traballo asimétrico (óvalos e outras formas pouco comúns) adoita formarse mellor en rolos horizontais, con apoio aéreo se o desexa. Nestes casos, os soportes fan máis que previr a caída inducida pola gravidade;guían o traballo a través dos ciclos de laminación e axudan a manter a forma asimétrica da peza. O reto de operar tal traballo nunha orientación vertical pode anular calquera beneficio do desprazamento vertical.
A mesma idea aplícase ao rolamento cónico. Os conos de rolamento dependen da fricción entre os rolos e da cantidade variable de presión dun extremo ao outro dos rolos. Ao desprazar un cono verticalmente, a gravidade engade aínda máis complexidade. Pode haber situacións únicas, pero para todos os efectos, facer rodar o cono verticalmente non é práctico.
O uso vertical de máquinas de xeometría de traslación de tres rolos tampouco é xeralmente práctico. Nestas máquinas, os dous rolos inferiores móvense á esquerda e á dereita en calquera dirección;o rolo superior pódese axustar cara arriba e abaixo. Estes axustes permiten que estas máquinas dobran xeometrías complexas e materiais en rolo de varios grosores. Na maioría dos casos, estes beneficios non se ven reforzados polo desprazamento vertical.
Ao elixir unha máquina de laminación de placas, é importante investigar e considerar o uso de produción previsto da máquina con coidado e coidado. Os rolos verticais teñen unha funcionalidade máis limitada que os rolos horizontais tradicionais, pero na aplicación correcta ofrecen vantaxes clave.
En comparación coas máquinas dobradoras de placas horizontais, as dobradoras de placas verticais xeralmente teñen características máis básicas de deseño, operación e construción. Ademais, os rolos adoitan ser sobredimensionados para que a aplicación incorpore coroas (e os efectos de redondeo ou reloxo de area que se producen nas pezas de traballo cando as coroas non están correctamente). axustado para o traballo que se está a realizar). Cando se usan xunto con desbobinadores, forman un material fino para un tanque de tenda enteiro, normalmente non máis de 21 pés e 6 polgadas de diámetro. Pódense producir tanques instalados no campo con cursos superiores de diámetro moito maior. con só unha soldadura vertical en lugar de tres ou máis paneis.
Unha vez máis, a maior vantaxe da laminación vertical é que o tanque ou recipiente debe construírse nunha orientación vertical debido aos efectos da gravidade sobre materiais máis finos (por exemplo, ata 1/4 ou 5/16 de polgada). A produción horizontal forzará. o uso de aneis de reforzo ou estabilización para manter a forma redonda da peza laminada.
A verdadeira vantaxe dos rolos verticais é a eficiencia de manipulación de materiais. Cantas menos veces sexa necesario manipular un recinto, menos probable será que se dane e se retraballe. Considere a gran demanda de tanques de aceiro inoxidable na industria farmacéutica, que agora está máis ocupada que nunca. .A manipulación brusca pode provocar problemas cosméticos ou, peor aínda, unha capa de pasivación que se rompe e crea un produto contaminado. Os rolos verticais traballan en conxunto cos sistemas de corte, soldadura e acabado para reducir a manipulación e as oportunidades de contaminación. Cando isto ocorre, os fabricantes recollen os beneficios.
FABRICATOR é a principal revista da industria de conformación e fabricación de metal en América do Norte. A revista ofrece noticias, artigos técnicos e historias de casos que permiten aos fabricantes facer o seu traballo de forma máis eficiente. FABRICATOR leva atendendo a industria desde 1970.
Hora de publicación: 16-Xun-2022