Arroz. 1. Durante o ciclo de laminación do sistema de alimentación de rolo vertical, o bordo de ataque "dobra" diante dos rolos de dobra. A continuación, o bordo de saída recén cortado deslízase sobre o bordo de ataque, colócase e sólase para formar a cuncha enrolada.
Calquera persoa que traballe na industria de fabricación de metal é probable que estea familiarizado cos laminadores, xa sexan molinos de pre-nip, molinos de tres rolos de dobre punta, molinos de translación xeométrica de tres rolos ou molinos de catro rolos. Cada un deles ten as súas limitacións e vantaxes, pero teñen unha cousa en común: enrolan follas e chapas en posición horizontal.
Un método menos coñecido implica o desprazamento na dirección vertical. Do mesmo xeito que outros métodos, o desprazamento vertical ten as súas limitacións e vantaxes. Estas fortalezas case sempre resolven polo menos un dos dous problemas. Un deles é o efecto da gravidade sobre a peza durante o proceso de laminación, e o outro é a ineficiencia do procesamento do material. As melloras poden mellorar o fluxo de traballo e, en definitiva, aumentar a competitividade do fabricante.
A tecnoloxía de laminación vertical non é nova. As súas raíces remóntanse a varios sistemas personalizados creados na década de 1970. Na década de 1990, algúns fabricantes de máquinas ofrecían laminadores verticais como liña de produtos estándar. Esta tecnoloxía foi adoptada por varias industrias, especialmente no campo da construción de tanques.
Os tanques e recipientes comúns que adoitan producirse verticalmente inclúen os utilizados nas industrias alimentaria, láctea, vitivinícola, cervexeira e farmacéutica; tanques de almacenamento de aceite API; depósitos de auga soldados para agricultura ou almacenamento de auga. Os rolos verticais reducen significativamente a manipulación do material, a miúdo proporcionan unha mellor calidade de dobrado e xestionan de forma máis eficiente o seguinte paso de montaxe, aliñamento e soldadura.
Outra vantaxe móstrase cando a capacidade de almacenamento do material é limitada. O almacenamento vertical de lousas ou lousas require menos espazo que o almacenamento de lousas ou lousas nunha superficie plana.
Considere unha tenda na que os corpos de tanques de gran diámetro (ou "capas") se enrolan en rolos horizontais. Despois do rolo, os operadores realizan soldaduras por puntos, baixan os marcos laterais e estenden a carcasa laminada. Dado que a capa fina cae polo seu propio peso, debe reforzarse con refuerzos ou estabilizadores ou xirar a unha posición vertical.
Un volume tan elevado de operacións (alimentar táboas de rolos horizontais a horizontais só para retiralas despois de enrolalas e inclinalas para apilalas) pode crear todo tipo de problemas de produción. Grazas ao desprazamento vertical, a tenda elimina todo o procesamento intermedio. As follas ou táboas aliméntanse verticalmente e enrólanse, asegúranse e, a continuación, levántanse verticalmente para a seguinte operación. Cando se levanta, o casco do tanque non resiste a gravidade, polo que non se dobra polo seu propio peso.
Algúns laminados verticais ocorren en máquinas de catro rolos, especialmente para tanques máis pequenos (normalmente menos de 8 pés de diámetro) que se enviarán augas abaixo e se procesarán verticalmente. O sistema de 4 rolos permite volver enrolar para eliminar os planos non dobrados (onde os rolos agarran a folla), o que se nota máis en núcleos de pequeno diámetro.
Na maioría dos casos, a laminación vertical dos tanques realízase en máquinas de tres rolos con xeometría de suxeición dobre, alimentadas desde placas metálicas ou directamente desde bobinas (este método é cada vez máis común). Nestas configuracións, o operador usa un calibre de raio ou modelo para medir o raio da cerca. Axustan os rolos dobradores cando tocan o bordo de ataque da tea, e despois de novo mentres a tea segue alimentando. A medida que a bobina segue entrando no seu interior firmemente enrolado, o retroceso do material aumenta e o operador move a bobina para compensar máis flexión.
A elasticidade depende das propiedades do material e do tipo de bobina. O diámetro interior (ID) da bobina é importante. Sendo o resto de cousas, a bobina é de 20 polgadas. O ID está enrolado máis axustado e ten máis rebote que a mesma bobina ata 26 polgadas. IDENTIFICADORES.
Figura 2. O desprazamento vertical converteuse nunha parte integrante de moitas instalacións de campo de tanques. Cando se utiliza un guindastre, o proceso adoita comezar no piso superior e baixa. Observe a única costura vertical na capa superior.
Teña en conta, porén, que o rolo en canaletas verticais é moi diferente do rolo de placa grosa en rolos horizontais. Neste último caso, os operarios traballan con dilixencia para garantir que os bordos da folla coincidan exactamente ao final do ciclo de laminación. As follas grosas enroladas a diámetros estreitos son menos reelaborables.
Cando se forman envolturas de latas con rolos verticais alimentados por rolo, o operador non pode unir os bordos ao final do ciclo de laminación porque, por suposto, a folla procede directamente do rolo. Durante o proceso de laminación, a folla ten un bordo de ataque, pero non terá un bordo posterior ata que se corte do rolo. No caso destes sistemas, o rolo envólvese nun círculo completo antes de que o rolo sexa realmente dobrado, e despois córtase despois da finalización (ver Figura 1). A continuación, o bordo de saída recén cortado deslízase sobre o bordo de ataque, colócase e, a continuación, sáldase para formar unha cuncha enrolada.
O predobrado e o re-laminado na maioría das máquinas alimentadas con bobina é ineficiente, o que significa que moitas veces teñen roturas nos bordos de entrada e de saída (semellante ás planas non dobradas na laminación sen bobina). Estas pezas adoitan reciclarse. Non obstante, moitas empresas ven a chatarra como un pequeno prezo a pagar por toda a eficiencia de manipulación de materiais que lles proporcionan os rolos verticais.
Non obstante, algunhas empresas queren sacar o máximo proveito do material que teñen, polo que optan por sistemas de nivelación de rolos incorporados. Son semellantes aos alisadores de catro rolos nas liñas de manipulación de rolos, só volcados boca abaixo. As configuracións comúns inclúen alisadores de 7 e 12 rolos que usan unha combinación de rolos recolectores, alisadores e dobradores. A alisadora non só minimiza a caída de cada manga defectuosa, senón que tamén aumenta a flexibilidade do sistema, é dicir, o sistema pode producir non só pezas laminadas, senón tamén lousas.
A técnica de nivelación non pode reproducir os resultados dos sistemas de nivelación habitualmente utilizados nos centros de servizo, pero pode producir material o suficientemente plano como para cortalo con láser ou plasma. Isto significa que os fabricantes poden usar bobinas tanto para o laminado vertical como para o corte.
Imaxina que un operador que enrola unha carcasa para unha sección dunha lata recibe unha orde para enviar metal en bruto a unha mesa de corte por plasma. Despois de enrolar as caixas e envialas río abaixo, puxo en marcha o sistema para que as máquinas de endereitamento non fosen alimentadas directamente nas andanas verticais. Pola contra, o nivelador alimenta un material plano que se pode cortar á lonxitude, creando unha lousa de corte por plasma.
Despois de cortar un lote de espazos en branco, o operador reconfigura o sistema para retomar o enrolado das mangas. E debido a que rola material horizontal, a variabilidade do material (incluíndo diferentes niveis de elasticidade) non é un problema.
Na maioría das áreas de fabricación industrial e estrutural, os fabricantes buscan aumentar o número de plantas de fábrica para simplificar a fabricación e a montaxe no lugar. Non obstante, esta regra non se aplica cando se trata de fabricar grandes tanques de almacenamento e grandes estruturas similares, principalmente porque estes traballos implican incribles dificultades na manipulación de materiais.
A franxa vertical alimentada por rolos utilizada no lugar simplifica a manipulación do material e optimiza todo o proceso de fabricación do tanque (ver fig. 2). É moito máis doado transportar rolos de metal ao lugar de traballo que rodar unha serie de perfís enormes no taller. Ademais, a laminación in situ significa que ata os tanques de maior diámetro poden producirse cunha soa soldadura vertical.
Ter un ecualizador no lugar proporciona máis flexibilidade para as operacións do sitio. É unha opción común para a fabricación de tanques no lugar, onde a funcionalidade engadida permite aos fabricantes usar bobinas endereitadas para fabricar cubertas de tanques ou fondos de tanques in situ, eliminando o transporte entre a tenda e o lugar de construción.
Arroz. 3. Algúns rolos verticais integrados no sistema de produción de tanques in situ. O gato levanta o curso previamente enrolado sen utilizar unha grúa.
Algunhas operacións no lugar integran franxas verticais nun sistema máis grande, incluíndo unidades de corte e soldadura combinadas con gatos únicos, eliminando a necesidade de guindastres no lugar (ver Figura 3).
Todo o depósito está construído de arriba a abaixo, pero o proceso comeza de cero. Así é como funciona: o rolo ou folla é alimentado a través de rolos verticais a só uns centímetros de onde debería estar a parede do tanque. Despois introdúcese a parede en guías que levan a lámina mentres pasa por toda a circunferencia do tanque. Para o rolo vertical, córtanse os extremos, cóutense e sáldase unha única costura vertical. A continuación, os elementos das costelas están soldados á cuncha. A continuación, o gato levanta a cuncha enrolada. Repita o proceso para o seguinte bolo a continuación.
Realizáronse soldaduras circunferenciais entre as dúas seccións laminadas e despois fabricouse o teito do tanque no lugar, aínda que a estrutura permaneceu preto do chan, só se fabricaron as dúas capas superiores. Unha vez que o tellado está completo, os gatos levantan toda a estrutura en preparación para a seguinte carcasa e o proceso continúa, todo sen grúa.
Cando a operación alcanza o seu nivel máis baixo entran en xogo as lousas. Algúns fabricantes de tanques de campo usan placas de 3/8 a 1 polgada de espesor, e nalgúns casos aínda máis pesadas. Por suposto, as follas non se subministran en rolos e teñen unha lonxitude limitada, polo que estas seccións inferiores terán varias soldaduras verticais que unirán as seccións da folla laminada. En calquera caso, utilizando máquinas verticais in situ, as lousas pódense descargar dunha soa vez e enrolarse in situ para o seu uso directo na construción de tanques.
Este sistema de construción de tanques é un exemplo da eficiencia de manipulación de materiais lograda (polo menos en parte) mediante o laminado vertical. Por suposto, como calquera outro método, o desprazamento vertical non é adecuado para todas as aplicacións. A súa aplicabilidade depende da eficiencia de procesamento que cree.
Supoña que un fabricante instala unha franxa vertical sen alimentación para unha variedade de aplicacións, a maioría das cales son carcasas de pequeno diámetro que requiren preflexión (dobrar os bordos de entrada e saída da peza de traballo para minimizar as superficies planas non dobradas). Estes traballos son teoricamente posibles en rolos verticais, pero a preflexión na dirección vertical é moito máis difícil. Na maioría dos casos, o laminado vertical de grandes cantidades, que require preflexión, é ineficiente.
Ademais dos problemas de manipulación de materiais, os fabricantes integraron o desprazamento vertical para evitar a gravidade (de novo, para evitar flexionar grandes carcasas sen soporte). Non obstante, se a operación só implica enrolar unha folla o suficientemente forte como para manter a súa forma durante todo o proceso de laminación, non ten sentido enrolar esa folla verticalmente.
Ademais, os traballos asimétricos (óvalos e outras formas pouco comúns) adoitan formarse mellor en franxas horizontais, con apoio superior se o desexa. Nestes casos, os soportes non só evitan a flacidez debido á gravidade, senón que guían a peza durante o ciclo de laminación e axudan a manter a forma asimétrica da peza. A complexidade de manipular tal traballo verticalmente pode anular todos os beneficios do desprazamento vertical.
A mesma idea aplícase ao rolamento de conos. Os conos rotativos dependen da fricción entre os rolos e da presión diferencial dun extremo ao outro do rolo. Rode o cono verticalmente e a gravidade engadirá complexidade. Pode haber excepcións, pero para todos os efectos, un cono de desprazamento vertical non é práctico.
O uso dunha máquina de tres rolos con xeometría translacional en posición vertical tamén é pouco práctico. Nestas máquinas, os dous rolos inferiores móvense de lado a lado en calquera dirección, mentres que o rolo superior é axustable cara arriba e abaixo. Estes axustes permiten ás máquinas curvar xeometrías complexas e rolar material de varios grosores. Na maioría dos casos, estes beneficios non se incrementan co desprazamento vertical.
Ao elixir rolos de follas, é importante realizar unha investigación coidadosa e exhaustiva e ter en conta o uso previsto para a produción da máquina. As franxas verticais teñen unha funcionalidade máis limitada que as franxas horizontais tradicionais, pero ofrecen vantaxes fundamentais cando se trata dunha aplicación correcta.
As máquinas de laminación de placas verticais xeralmente teñen características de deseño, rendemento e deseño máis fundamentais que as máquinas de laminación de placas horizontais. Ademais, os rolos adoitan ser demasiado grandes para a aplicación, eliminando a necesidade de incluír a coroa (e o efecto barril ou reloxo de area que se produce na peza de traballo cando a coroa non se axusta adecuadamente ao traballo que se está a realizar). Cando se usan xunto con desenroladores, forman material fino para tanques de taller enteiros, normalmente de ata 21'6 "de diámetro. A capa superior dun tanque instalado no campo de diámetro moito maior pode ter só unha soldadura vertical en lugar de tres ou máis placas.
De novo, a maior vantaxe da rodadura vertical está nas situacións nas que o tanque ou o recipiente debe construírse en posición vertical debido ao efecto da gravidade sobre materiais máis finos (ata 1/4 "ou 5/16"), por exemplo. A produción horizontal requirirá o uso de aneis de reforzo ou aneis estabilizadores para fixar a forma redonda das pezas laminadas.
A verdadeira vantaxe dos rolos verticais reside na eficiencia da manipulación do material. Canto menos manipulación necesites facer co corpo, menos probable será que estea danado e reelaborado. Considere a gran demanda de tanques de aceiro inoxidable na industria farmacéutica, que está máis ocupada que nunca. Un manexo brusco pode provocar problemas cosméticos ou, peor aínda, danos na capa de pasivación e contaminación do produto. Os rolos verticais traballan en conxunto cos sistemas de corte, soldadura e acabado para reducir as posibilidades de manipulación e contaminación. Cando isto ocorre, os produtores poden beneficiarse diso.
FABRICATOR é a principal revista de fabricación e conformación de aceiro de América do Norte. A revista publica noticias, artigos técnicos e casos de éxito que permiten aos fabricantes facer o seu traballo de forma máis eficiente. FABRICATOR leva na industria dende 1970.
Xa está dispoñible o acceso dixital completo a The FABRICATOR, que ofrece un acceso sinxelo a valiosos recursos do sector.
Xa está dispoñible o acceso dixital completo a The Tube & Pipe Journal, que ofrece un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Xa está dispoñible o acceso completo á edición dixital de The Fabricator en Español, que proporciona un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Jordan Yost, fundador e propietario de Precision Tube Laser en Las Vegas, únese a nós para falar do seu...
Hora de publicación: maio-07-2023