Afbeelding 1. Tijdens een rolcyclus in een verticaal systeem met spoelvoeding, "krult" de voorrand voor de buigrollen. De vers gesneden achterrand wordt vervolgens naar de voorrand geduwd, genageld en gelast om de opgerolde schaal te vormen .
Iedereen op het gebied van metaalproductie is waarschijnlijk bekend met rolpersen, of het nu gaat om de initiële klem, drie-rol dubbele klem, drie-rol translatiegeometrie of vier-rol variant. Elk heeft zijn beperkingen en voordelen, maar ze hebben ook hebben één kenmerk gemeen: ze rollen vellen en vellen in een horizontale positie.
Een minder bekende methode is verticaal scrollen. Net als andere methoden heeft verticaal scrollen zijn eigen beperkingen en voordelen. Deze voordelen lossen bijna altijd ten minste een van de twee uitdagingen op. een andere is de lage efficiëntie van material handling. Verbetering van beide kan de workflow verbeteren en uiteindelijk het concurrentievermogen van fabrikanten vergroten.
De technologie voor verticaal walsen is niet nieuw. De oorsprong ervan gaat terug tot een handvol op maat gemaakte systemen die in de jaren 70 werden gebouwd. Tegen de jaren 90 boden sommige machinebouwers verticale walserijen aan als een reguliere productlijn. het gebied van tankproductie.
Gemeenschappelijke tanks en containers die doorgaans verticaal worden geproduceerd, zijn onder meer tanks en containers voor de voedingsmiddelen- en dranken-, zuivel-, wijn-, bier- en farmaceutische industrie;API-olieopslagtanks;en gelaste tanks voor landbouw of wateropslag. Verticaal rollen vermindert de materiaaloverslag aanzienlijk;produceert over het algemeen bochten van hogere kwaliteit;en voedt efficiënter de volgende productiefasen van assemblage, uitlijning en lassen.
Een ander voordeel speelt een rol wanneer de materiaalopslagcapaciteit beperkt is. Verticale opslag van planken of platen vereist veel minder vierkante voet dan planken of platen die op een plat oppervlak worden opgeslagen.
Overweeg een winkel die de schalen (of "routes") van tanks met een grote diameter op horizontale rollen rolt. Na het rollen puntlast de operator, laat de zijframes zakken en glijdt van de opgerolde schaal af. Aangezien de dunne schaal buigt onder zijn eigen gewicht moet de schaal worden ondersteund met verstijvers of stabilisatoren, of moet deze in een verticale positie worden gedraaid.
Zo'n grote hoeveelheid handelingen - vellen vanuit een horizontale positie naar horizontale rollen voeren, die er vervolgens uit worden gehaald en gekanteld om ze na het rollen te stapelen - kan een verscheidenheid aan productie-uitdagingen opleveren. Met verticaal scrollen elimineert de winkel alle tussenliggende verwerking. platen worden verticaal ingevoerd en opgerold, gelijmd en vervolgens verticaal opgetild naar de volgende bewerking. Bij verticaal rollen is de tankomhulling niet bestand tegen de zwaartekracht en zakt daarom niet door onder zijn eigen gewicht.
Er vindt enig verticaal walsen plaats op machines met vier rollen, met name voor tanks met een kleinere diameter (meestal minder dan 8 voet in diameter) die stroomafwaarts worden gestuurd en in verticale richting worden bewerkt. waar de rollen de plaat grijpen), wat meer uitgesproken is bij schelpen met een kleine diameter.
De meeste blikken worden verticaal gerold met behulp van geometriemachines met drie rollen en twee spantangen, waarbij gebruik wordt gemaakt van onbewerkte metalen platen of rechtstreeks vanaf de rol wordt aangevoerd (een benadering die steeds gebruikelijker wordt). Bij deze opstellingen gebruikt de operator een straalmeter of sjabloon om de straal van de behuizing. Ze passen de buigrollen aan wanneer de voorrand van de spoel in contact is, en passen deze vervolgens opnieuw aan terwijl de spoel blijft voeden. Terwijl de spoel verder wordt ingevoerd in het strak gewonden interieur, neemt de terugvering van het materiaal toe, en de operator beweegt de rollen om meer buiging te veroorzaken ter compensatie.
Terugvering varieert per materiaaleigenschappen en spoeltype. De binnendiameter (ID) van de spoel is belangrijk. Als alle andere dingen gelijk zijn, een spoel van 20 inch. Vergeleken met dezelfde spoel die is gewikkeld tot 26 inch, is de ID strakker opgewonden en vertoont grotere rebound.ID.
Afbeelding 2. Verticaal scrollen is een integraal onderdeel geworden van veel tankveldinstallaties. Bij gebruik van een kraan begint het proces meestal met de bovenste laag en gaat het verder naar de onderste laag. Let op de enkele verticale las op de bovenste laag.
Merk echter op dat het verticaal walsen van potten heel anders is dan het walsen van dikke platen op horizontaal walsen. Bij dat laatste streeft de operator ernaar om ervoor te zorgen dat de randen van de strook aan het einde van de walscyclus precies op elkaar aansluiten. Dikke platen te strak gerold diameters zijn niet gemakkelijk herwerkt.
Bij het vormen van de tankomhulling met verticale rolrollen kan de operator de randen aan het einde van de rolcyclus niet laten samenkomen, omdat de plaat natuurlijk rechtstreeks van de rol komt. Tijdens het rollen heeft de plaat een voorrand, maar geen achterrand totdat deze van de rol wordt gesneden. Bij deze systemen wordt de rol tot een volledige cirkel gerold voordat de rollen daadwerkelijk worden gebogen en vervolgens na voltooiing afgesneden (zie afbeelding 1). Hierna wordt de nieuw gesneden achterrand naar de voorrand geduwd, vastgezet en vervolgens gelast om de opgerolde schaal te vormen.
Voorbuigen en herwalsen is bij de meeste coil-fed units inefficiënt, wat betekent dat hun voor- en achterranden neerwaartse delen hebben die vaak worden gesloopt (vergelijkbaar met ongebogen platte secties bij non-coil-fed walsen). Dat gezegd hebbende, veel operators zie schroot als een kleine prijs voor alle efficiëntie van materiaalbehandeling die verticale rollen hen bieden.
Toch willen sommige operators het meeste uit het materiaal halen dat ze hebben, dus kiezen ze voor een geïntegreerd rolnivelleringssysteem. twaalf hoge stijltangen die een combinatie van inactieve, richt- en buigrollen gebruiken. De stijltang minimaliseert niet alleen het afvalgedeelte per schaal, maar vergroot ook de flexibiliteit van het systeem;dat wil zeggen, het systeem kan niet alleen gerolde onderdelen produceren, maar ook platte, platte knuppels.
Nivelleertechnologie kan de resultaten van de uitgebreide nivelleringssystemen die in servicecentra worden gebruikt niet repliceren, maar het kan materiaal produceren dat vlak genoeg is om met een laser of plasma te worden gesneden. Dit betekent dat fabrikanten spoelen kunnen gebruiken voor verticaal rollen en vlak snijden.
Stel je voor dat een operator die de schaal rolt voor een tanksectie een order ontvangt voor een partij onbewerkte stukken voor een plasmasnijtafel. Nadat hij de schaal rolt en stroomafwaarts stuurt, configureert hij het systeem zo dat de leveller niet rechtstreeks in de verticale rollen. In plaats daarvan voert de leveller plat materiaal aan dat op de gewenste lengte kan worden gesneden, waardoor een plat stuk materiaal ontstaat voor plasmasnijden.
Na het snijden van een partij onbewerkte stukken, herconfigureert de operator het systeem om het rollen van tankgranaten te hervatten. En omdat hij plat materiaal rolt, is materiaalvariatie (inclusief verschillende mate van terugvering) geen probleem.
Op de meeste gebieden van industriële en structurele fabricage streven fabrikanten ernaar het volume van de winkelfabricage te vergroten om de fabricage en installatie in het veld te vereenvoudigen en te vereenvoudigen. Voor de fabricage van grote tanks en soortgelijke grote constructies is deze regel echter niet van toepassing, voornamelijk vanwege de ongelooflijke uitdagingen op het gebied van materiaalbehandeling die dergelijke banen met zich meebrengen.
Werkend op de werklocatie, vereenvoudigen de verticale rolrollen de materiaalbehandeling en vereenvoudigen ze het hele tankproductieproces (zie afbeelding 2). Het is veel gemakkelijker om een metalen rol naar een werklocatie te vervoeren dan om een reeks enorme secties in een werkplaats uit te rollen. Bovendien , on-site walsen betekent dat zelfs tanks met de grootste diameter kunnen worden vervaardigd met slechts één verticale las.
Door de leveller naar het veld te brengen, is er meer flexibiliteit bij veldwerkzaamheden. Dit is een gebruikelijke keuze voor on-site tankproductie, waarbij de toegevoegde functionaliteit fabrikanten in staat stelt om ter plaatse tankdekken of bodems te bouwen van rechtgetrokken rollen, waardoor transport tussen de winkel overbodig wordt en vacaturesite.
Afbeelding 3. Sommige verticale rollen zijn geïntegreerd met on-site tankproductiesystemen. De krik tilt de eerder opgerolde baan omhoog zonder dat er een kraan nodig is.
Sommige werkzaamheden in het veld integreren verticale rollen in een groter systeem, inclusief snij- en lasunits die worden gebruikt met unieke hefvijzels, waardoor er geen kraan ter plaatse nodig is (zie afbeelding 3).
De hele tank wordt van boven naar beneden gebouwd, maar het proces begint vanaf de grond. Zo werkt het: de rol of plaat wordt door verticale rollen gevoerd op slechts enkele centimeters van waar de tankwand zich in het veld bevindt. De wand wordt vervolgens gevoed in geleiders die de plaat dragen terwijl deze rond de gehele omtrek van de tank wordt gevoerd. De verticale rollen worden gestopt, de uiteinden worden afgesneden en de afzonderlijke verticale naden worden gepositioneerd en gelast. De verstevigingsconstructie wordt vervolgens aan de schaal gelast. , tilt de krik de opgerolde schaal op. Herhaal het proces voor de volgende schaal hieronder.
Tussen de twee gerolde secties werden rondlopende lassen gemaakt en de tanktopstukken werden vervolgens op hun plaats geassembleerd - terwijl de structuur dicht bij de grond bleef en alleen de twee bovenste schalen werden gemaakt. voorbereiding voor de volgende granaat, en het proces gaat verder – allemaal zonder dat er een kraan nodig is.
Wanneer de bewerking de laagste lijn bereikt, komen de dikkere platen in het spel. Sommige on-site tankproducenten gebruiken platen van 3/8 tot 1 inch dik, en in sommige gevallen zelfs zwaarder. De platen zijn natuurlijk niet opgerold en kunnen zijn slechts zo lang, dat deze onderste secties meerdere verticale lasnaden hebben die de gerolde plaatsecties verbinden. Met verticale machines op locatie kunnen de platen in ieder geval in één keer worden gelost en ter plaatse worden opgerold voor direct gebruik in de tankbouw.
Dit tankbouwsysteem belichaamt de efficiëntie van materiaalbehandeling die (althans gedeeltelijk) wordt bereikt door verticaal rollen. Zoals bij elke technologie is verticaal scrollen natuurlijk niet voor alle apps beschikbaar. De geschiktheid ervan hangt af van de verwerkingsefficiëntie die het creëert.
Overweeg een fabrikant die een niet-coil-fed verticale rol installeert om een verscheidenheid aan taken uit te voeren, waarvan de meeste schalen met een kleine diameter zijn die vooraf moeten worden gebogen (buigen van de voor- en achterranden van het werkstuk om ongebogen vlak te minimaliseren). zijn theoretisch mogelijk op verticale rollen, maar voorbuigen in verticale richting is veel omslachtiger. In de meeste gevallen is verticaal walsen inefficiënt voor een groot aantal taken die voorbuigen vereisen.
Naast problemen met materiaalverwerking hebben fabrikanten verticale rollen geïntegreerd om te voorkomen dat ze de zwaartekracht bestrijden (opnieuw om knikken van grote niet-ondersteunde behuizingen te voorkomen). het bord verticaal heeft niet veel zin.
Ook wordt asymmetrisch werk (ovalen en andere ongebruikelijke vormen) meestal het best gevormd op horizontale rollen, desgewenst met ondersteuning boven het hoofd. In deze gevallen doen steunen meer dan alleen door de zwaartekracht veroorzaakte doorbuiging voorkomen;ze leiden het werk door rolcycli en helpen de asymmetrische vorm van het werkstuk te behouden. De uitdaging van het uitvoeren van een dergelijke taak in een verticale oriëntatie kan elk voordeel van verticaal scrollen teniet doen.
Hetzelfde idee is van toepassing op kegelvormig rollen. Rollende kegels zijn afhankelijk van de wrijving tussen de rollen en de variërende hoeveelheid druk van het ene uiteinde van de rollen naar het andere. Door een kegel verticaal te scrollen, voegt de zwaartekracht nog meer complexiteit toe. Er kunnen unieke situaties zijn, maar in alle opzichten is het verticaal rollen van de kegel onpraktisch.
Verticaal gebruik van machines voor translatiegeometrie met drie rollen is over het algemeen ook niet praktisch. Bij deze machines bewegen de twee onderste rollen in beide richtingen naar links en rechts;de bovenste rol kan omhoog en omlaag worden versteld. Met deze aanpassingen kunnen deze machines complexe geometrieën buigen en materialen van verschillende diktes rollen. In de meeste gevallen worden deze voordelen niet verbeterd door verticaal scrollen.
Bij het kiezen van een plaatwalsmachine is het belangrijk om het beoogde productiegebruik van de machine zorgvuldig en grondig te onderzoeken en te overwegen. Verticale rollen zijn beperkter in functionaliteit dan traditionele horizontale rollen, maar bieden in de juiste toepassing belangrijke voordelen.
Vergeleken met horizontale plaatbuigmachines hebben verticale plaatbuigmachines over het algemeen meer basale ontwerp-, bedienings- en constructiekenmerken. Ook zijn rollen vaak te groot voor de toepassing om kronen op te nemen (en de afronding of zandlopereffecten die optreden in werkstukken wanneer kronen niet correct zijn aangepast voor de uit te voeren taak). Bij gebruik in combinatie met decoilers vormen ze een dun materiaal voor een hele winkeltank, meestal niet meer dan 21 voet 6 inch in diameter. In het veld geïnstalleerde tanks met bovenlagen met een veel grotere diameter kunnen worden geproduceerd met slechts één verticale las in plaats van drie of meer panelen.
Nogmaals, het grootste voordeel van verticaal walsen is dat de tank of container verticaal moet worden gebouwd vanwege de effecten van de zwaartekracht op dunnere materialen (bijv. tot 1/4 of 5/16 inch). Horizontale productie dwingt het gebruik van versterkende of stabiliserende ringen om de ronde vorm van het gewalste onderdeel te behouden.
Het echte voordeel van verticale rollen is de efficiëntie van materiaalbehandeling. Hoe minder vaak een behuizing moet worden gemanipuleerd, hoe kleiner de kans dat deze wordt beschadigd en opnieuw wordt bewerkt. Denk aan de grote vraag naar roestvrijstalen tanks in de farmaceutische industrie, die nu drukker is dan ooit Ruwe behandeling kan leiden tot cosmetische problemen of, erger nog, een passiveringslaag die afbreekt en een verontreinigd product creëert. Verticale rollen werken samen met snij-, las- en afwerksystemen om de behandeling en kans op besmetting te verminderen. Wanneer dit gebeurt, plukken fabrikanten de vruchten de voordelen.
FABRICATOR is het toonaangevende tijdschrift voor de metaalvormings- en fabricage-industrie in Noord-Amerika. Het tijdschrift biedt nieuws, technische artikelen en praktijkverhalen waarmee fabrikanten hun werk efficiënter kunnen doen. FABRICATOR bedient de industrie sinds 1970.
Posttijd: 16 juni 2022