Itse asiassa tämä osa ei näytä ollenkaan siltä, että se olisi valmistettu metallilevystä. Joissakin profiileissa on sarja lovia tai uria, jotka saavat osan näyttämään kuumataotulta tai suulakepuristetulta, mutta näin ei ole. Tämä profiili on valmistettu kylmämuovausprosessilla rullamuovauskoneella, teknologia, jonka Welser Profilen eurooppalaiset yritykset ovat kehittäneet ja patentoineet Yhdysvalloissa ja muissa maissa. Hän haki ensimmäistä patenttiaan vuonna 2007.
"Welserillä on patentit profiilien urien paksuntamiseen, ohentamiseen ja kylmämuovaukseen", Johnson sanoi. ”Se ei ole koneistusta, se ei ole lämpömuovausta. Hyvin harvat ihmiset Yhdysvalloissa tekevät niin tai edes yrittävät."
Koska profilointi on erittäin kypsä tekniikka, monet eivät odota yllätyksiä tällä alalla. FABTECH®:ssa ihmiset hymyilevät ja pudistelevat päätään nähdessään erittäin tehokkaita kuitulasereita leikkaavan huimaa vauhtia tai automatisoituja taivutusjärjestelmiä korjaamassa materiaalien yhteensopimattomuutta. Näiden valmistusteknologioiden viime vuosina tapahtuneen edistyksen vuoksi he odottivat miellyttävää yllätystä. He eivät odottaneet rullan muodostumisen yllättävän heitä. Mutta kuten insinöörien "näytä kukkia" -lausunto antaa ymmärtää, profilointi ylittää edelleen odotukset.
Vuonna 2018 Welser tuli Yhdysvaltain markkinoille ostamalla Superior Roll Formingin Valley Citystä Ohiosta. Johnson sanoi, että muutos on strateginen, ei vain Welserin läsnäolon laajentamiseksi Pohjois-Amerikassa, vaan myös siksi, että Superior Roll Forming jakaa monet Welserin kulttuurisista ja strategisista visioista.
Molemmat yritykset pyrkivät valloittamaan kylmävalssausmarkkinoiden erikoisalueita harvoin kilpailijoin. Molemmat organisaatiot työskentelevät myös täyttääkseen alan kevyemmän painon tarpeen. Osien täytyy tehdä enemmän, olla vahvempia ja painaa vähemmän.
Superior keskittyy autoteollisuuteen; Molemmat yritykset palvelevat laajaa asiakaskuntaa, mutta Welser keskittyy muille toimialoille, kuten rakentamiseen, maatalouteen, aurinkoenergiaan ja hyllytyöhön. Autoteollisuudessa kevyt paino on aina keskittynyt lujiin materiaaleihin, mikä on myös Superiorin etu. Taivutetun profiilin suhteellisen yksinkertainen geometria jää huomaamatta, kunnes insinöörit näkevät taivutetun materiaalin lujuuden. Ylivoimaiset insinöörit kehittävät usein osaohjelmia materiaaleista, joiden vetolujuus on 1400 tai jopa 1700 MPa. Se on melkein 250 KSI. Euroopassa Welser Profilen insinöörit käsittelivät myös keveyskysymystä, mutta lujien materiaalien lisäksi he käsittelivät sitä myös monimutkaisella muovauksella.
Welser Profilen patentoitu kylmämuovausprosessi soveltuu heikkolujuisille materiaaleille, mutta rullamuovauskoneen luoma geometria auttaa vähentämään koko kokoonpanon painoa. Geometrian ansiosta profiili voi suorittaa useita toimintoja ja samalla vähentää osien määrää (puhumattakaan tuotantoon käytetystä rahasta). Esimerkiksi profiloidut urat voivat luoda yhteenliitoksia, jotka eliminoivat hitsauksen tai kiinnittimet. Tai profiilin muoto voi tehdä koko rakenteesta jäykemmän. Ehkä tärkeintä on, että Welser voi luoda profiileja, jotka ovat joissain paikoissa paksumpia ja toisissa ohuempia, mikä antaa lujuutta tarvittaessa ja vähentää kokonaispainoa.
Perinteiset muotoiluinsinöörit ja suunnittelijat noudattavat vuosikymmeniä kestävää prosessoitavuussääntöä: vältä pieniä säteitä, lyhyitä oksia, 90 asteen mutkia, syviä sisägeometrioita jne. "Tietenkin meillä oli aina kova 90-luku", Johnson sanoi.
Profiili näyttää ekstruusiolta, mutta se on itse asiassa Welser Profilen kylmämuovaama.
Tietysti insinöörit vaativat, että rullamuovauskoneet rikkovat näitä valmistettavuuden sääntöjä, ja tässä tulevat esiin valssaamon työkalut ja suunnitteluominaisuudet. Mitä enemmän insinöörit voivat edistää prosessia (muovaus tiheämpiä 90 astetta, syvempiä sisägeometrioita) samalla kun minimoidaan työkalukustannukset ja prosessin vaihtelevuus, sitä kilpailukykyisempi rullamuovauskone on.
Mutta kuten Johnson selittää, kylmämuovaus valssaamossa on paljon enemmän. Tämän prosessin avulla voit saada osaprofiileja, joita useimmat suunnittelijat eivät edes harkitse profiloinnin käyttämistä. ”Kuvittele valssausprosessin läpi käynyt peltinauhaa, ehkä 0,100 tuumaa paksu. Voimme tehdä T-uran tämän profiilin alaosaan keskelle. on kuumavalssattava tai koneistettava toleranssien ja muiden osavaatimusten mukaan, mutta voimme helposti valssata tämän geometrian."
Prosessin taustalla olevat yksityiskohdat ovat yrityksen omaisuutta, eikä Welser paljasta kukkakuviota. Mutta Johnson hahmottelee useiden prosessien perusteet.
Tarkastellaanpa ensin kohokuviointitoimintoa leimauspuristimessa. "Kun puristat, myös venytät tai puristat. Joten venytät materiaalia ja siirrät sitä työkalun [pinnan] eri kohtiin, aivan kuten täytät työkalun säteet. Mutta [profiloinnissa] Tämä kylmämuovausprosessi on kuin steroidien säteiden täyttäminen."
Kylmätyöstö vahvistaa materiaalia tietyillä alueilla, tämä voidaan suunnitella suunnittelijan eduksi. Profilointikoneen on kuitenkin otettava huomioon myös nämä materiaaliominaisuuksien muutokset. "Voit havaita huomattavan suorituskyvyn kasvun, joskus jopa 30 prosenttia", Johnson sanoo ja lisää, että tämä lisäys tulisi sisällyttää sovellukseen alusta alkaen.
Welser Profilen kylmämuovaukseen voi kuitenkin liittyä lisätoimenpiteitä, kuten ompelemista ja hitsausta. Perinteisen profiloinnin tapaan lävistys voidaan tehdä ennen profilointia, sen aikana tai sen jälkeen, mutta käytettävissä työkaluissa on otettava huomioon kylmätyöstön vaikutukset koko prosessin ajan.
Kylmämuovattu materiaali Welser Profilen Euroopan tehtaalla ei ole läheskään yhtä vahvaa kuin valssattu korkealujuus materiaali sen Superiorin Ohion tehtaalla. Sovelluksesta riippuen yritys pystyy valmistamaan kylmämuovausmateriaalia jopa 450 MPa:n paineilla. Mutta kyse ei ole vain materiaalin valitsemisesta, jolla on tietty vetolujuus.
"Et voi tehdä sitä erittäin lujilla, vähän seostetuilla materiaaleilla", Johnson sanoi ja lisäsi: "Haluamme usein käyttää mikroseosmateriaaleja, jotka auttavat estämään rikkoutumisen. Luonnollisesti materiaalin valinta on tärkeä osa.”
Prosessin perusteiden havainnollistamiseksi Johnson kuvaa teleskooppiputken suunnittelua. Yksi putki työnnetään toisen sisään, eikä se voi pyöriä, joten jokaisessa putkessa on uurrettu ura tietyssä kohdassa kehän ympärillä. Nämä eivät ole vain säteittäisiä jäykisteitä, vaan ne aiheuttavat pyörimisvälystä, kun yksi putki menee sisään toiseen. Nämä tiukat toleranssiputket on asetettava tarkasti sisään ja vedettävä sisään tasaisesti pienellä pyörimisvälysyksellä. Lisäksi ulkoputken ulkohalkaisijan tulee olla täsmälleen sama, ilman muotin ulkonemia sisähalkaisijalla. Tätä tarkoitusta varten näissä putkissa on todellisia uria, jotka ensi silmäyksellä näyttävät olevan pursotettuja, mutta ne eivät ole. Ne valmistetaan kylmämuovauksella rullamuovauskoneilla.
Urien muodostamiseksi valssaustyökalu ohentaa materiaalia tietyissä kohdissa putken kehällä. Insinöörit suunnittelivat prosessin niin, että he pystyivät ennustamaan tarkasti materiaalin virtauksen näistä "ohuista" urista putken muulle kehälle. Materiaalivirtausta on säädettävä tarkasti, jotta varmistetaan vakio putken seinämän paksuus näiden urien välillä. Jos putken seinämän paksuus ei ole vakio, komponentit eivät pesi kunnolla.
Kylmämuovausprosessi Welser Profilen eurooppalaisilla rullamuovauslaitoksilla mahdollistaa joidenkin osien ohuen, toisten paksuuden ja urien sijoittamisen toisiin paikkoihin.
Jälleen, insinööri tarkastelee osaa ja saattaa ajatella, että se on suulakepuristus tai kuumataonta, ja se on ongelma kaikissa valmistustekniikoissa, jotka uhmaavat tavanomaista viisautta. Monet insinöörit eivät harkinneet tällaisen osan kehittämistä, koska uskoivat sen olevan liian kallista tai mahdotonta valmistaa. Tällä tavalla Johnson ja hänen tiiminsä levittävät sanaa prosessin ominaisuuksien lisäksi myös eduista, joita saa Welser Profilen insinöörit mukaan profilointiin suunnitteluprosessin varhaisessa vaiheessa.
Suunnittelu- ja rullainsinöörit työskentelevät yhdessä materiaalin valinnassa, paksuuden strategisessa valinnassa ja raerakenteen parantamisessa, osittain työkalujen ohjaamana, ja juuri siellä, missä kukkien muodostuksessa tapahtuu kylmämuovausta (eli paksuuntumista ja ohenemista). täydellinen profiili. Tämä on paljon monimutkaisempi tehtävä kuin pelkkä rullatyökalun modulaaristen osien yhdistäminen (Welser-profiilissa käytetään lähes yksinomaan modulaarisia työkaluja).
Yli 2 500 työntekijän ja yli 90 rullamuovauslinjan ansiosta Welser on yksi maailman suurimmista perheomisteisista rullamuovausyrityksistä, jolla on suuri määrä työkaluja ja insinöörejä, jotka käyttävät samoja työkaluja kuin tähänkin asti. monta vuotta Die kirjasto. Profilointi yli 22 500 eri profiilia.
"Meillä on tällä hetkellä yli 700 000 [modulaarista] rullatyökalua varastossa", Johnson sanoi.
"Tehtaan rakentajat eivät tienneet, miksi pyysimme tiettyjä eritelmiä, mutta he täyttivät vaatimukset", Johnson sanoi ja lisäsi, että nämä "epätavalliset säädöt" tehtaalla auttoivat Welseria parantamaan kylmämuovausprosessiaan.
Joten kuinka kauan Welzer on ollut teräsalalla? Johnson hymyili. "Voi, melkein aina." Hän vitsaili vain puoliksi. Yrityksen perustaminen on vuodelta 1664. ”Rehellisesti sanottuna yritys toimii teräsalalla. Se alkoi valimona ja alkoi rullata ja muotoilla 1950-luvun lopulla ja on kasvanut siitä lähtien.
Welser-perhe on johtanut yritystä 11 sukupolven ajan. "Toimitusjohtaja on Thomas Welser", Johnson sanoi. "Hänen isoisänsä perusti profilointiyrityksen ja hänen isänsä oli itse asiassa yrittäjä, joka laajensi yrityksen kokoa ja laajuutta." Nykyään vuositulot maailmanlaajuisesti ylittävät 700 miljoonaa dollaria.
Johnson jatkoi: ”Kun Thomasin isä rakensi yritystä Euroopassa, Thomas oli todella kiinnostunut kansainvälisestä myynnistä ja liiketoiminnan kehittämisestä. Hänestä tuntuu, että tämä on hänen sukupolvensa, ja hänen on aika viedä yritys maailmanlaajuisesti.
Superiorin hankinta oli osa tätä strategiaa, toinen osa oli kylmävalssausteknologian tuominen Yhdysvaltoihin. Kirjoitushetkellä kylmämuovausprosessi tapahtuu Welser Profilen Euroopan tehtaissa, joista yritys vie tuotteitaan globaaleille markkinoille. Suunnitelmista teknologian tuomisesta Yhdysvaltoihin ei ole ilmoitettu, ainakaan vielä. Johnson sanoi, että kuten kaikki muukin, valssaamo aikoo laajentaa kapasiteettia kysynnän perusteella.
Perinteisen rullaprofiilin kukkakuvio näyttää materiaalin muodostumisen vaiheet sen kulkiessa valssausaseman läpi. Koska Welser Profilen kylmämuovausprosessin takana olevat yksityiskohdat ovat patentoituja, se ei tuota kukkakuvioita.
Welser Profile ja sen tytäryhtiö Superior tarjoavat perinteistä profilointia, mutta molemmat ovat erikoistuneet alueille, joilla erittelyä ei vaadita. Superiorille tämä on erittäin luja materiaali, Welser Profilelle muoto on monimutkainen muoto, joka monissa tapauksissa ei kilpaile muiden valssauskoneiden, vaan ekstruuderien ja muiden erikoisten tuotantolaitteiden kanssa.
Itse asiassa Johnson sanoi, että hänen tiiminsä noudattaa alumiinisuulakepuristusstrategiaa. "1980-luvun alussa alumiiniyhtiöt tulivat markkinoille ja sanoivat: "Jos voit unelmoida siitä, voimme puristaa sen pois." He olivat erittäin hyviä antamaan insinööreille vaihtoehtoja. Jos voit vain haaveilla siitä, maksat pienen maksun työkaluista. Voimme valmistaa sen maksua vastaan. Tämä vapauttaa insinöörejä, koska he voivat kirjaimellisesti piirtää mitä tahansa. Nyt teemme jotain vastaavaa – vain nyt profiloinnin kanssa.
Tim Heston on FABRICATOR-lehden vanhempi toimittaja ja hän on työskennellyt metallinvalmistusteollisuudessa vuodesta 1998 lähtien ja aloitti uransa American Welding Societyn hitsauslehdestä. Siitä lähtien hän on hoitanut koko metallinvalmistusprosessin leimaamisesta, taivutuksesta ja leikkauksesta hiontaan ja kiillotukseen. Liittyi The FABRICATORiin lokakuussa 2007.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava leimaus- ja metallinvalmistuslehti. Lehti julkaisee uutisia, teknisiä artikkeleita ja menestystarinoita, joiden avulla valmistajat voivat tehdä työnsä tehokkaammin. FABRICATOR on toiminut alalla vuodesta 1970.
Täysi digitaalinen pääsy FABRICATORiin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy Tubing Magazinen on nyt saatavilla, joten pääset helposti käsiksi arvokkaisiin alan resursseihin.
Täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Detroit Bus Companyn vuonna 2011 perustamisesta lähtien Andy Didoroshi on jatkanut toimintaansa keskeytyksettä…
Postitusaika: 22.8.2023