Riisi. 1. Pystyrullan syöttöjärjestelmän valssausjakson aikana etureuna "taipuu" taivutustelojen eteen. Juuri leikattu takareuna liu'utetaan sitten etureunan yli, asetetaan ja hitsataan valssatun kuoren muodostamiseksi.
Jokainen metallinvalmistusteollisuudessa työskentelevä tuntee todennäköisesti valssaamyllyt, olivatpa ne esinippimyllyjä, kaksinippiisiä kolmivalssia, kolmitelaisia geometrisia translaatiomyllyjä tai nelivalssia. Jokaisella niistä on rajoituksensa ja etunsa, mutta niillä on yksi yhteinen piirre: ne rullaavat arkkeja ja levyjä vaakasuorassa asennossa.
Vähemmän tunnettu menetelmä sisältää vierityksen pystysuunnassa. Kuten muillakin menetelmillä, pystysuunnassa vierityksellä on rajoituksensa ja etunsa. Nämä vahvuudet ratkaisevat lähes aina vähintään yhden kahdesta ongelmasta. Yksi niistä on painovoiman vaikutus työkappaleeseen valssausprosessin aikana, ja toinen on materiaalin käsittelyn tehottomuus. Parannukset voivat sekä parantaa työnkulkua että viime kädessä lisätä valmistajan kilpailukykyä.
Pystyrullaustekniikka ei ole uusi. Sen juuret voidaan jäljittää useisiin räätälöityihin järjestelmiin, jotka luotiin 1970-luvulla. 1990-luvulle mennessä jotkut koneenrakentajat tarjosivat pystyvalssaamoita vakiotuotelinjana. Tätä tekniikkaa ovat omaksuneet useat teollisuudenalat, erityisesti säiliöiden rakentamisen alalla.
Tavallisiin säiliöihin ja säiliöihin, joita valmistetaan usein pystysuorassa, ovat elintarvike-, meijeri-, viini-, panimo- ja lääketeollisuudessa käytettävät säiliöt. API öljysäiliöt; hitsatut vesisäiliöt maatalouteen tai veden varastointiin. Pystyrullat vähentävät merkittävästi materiaalinkäsittelyä, tarjoavat usein paremman taivutuslaadun ja käsittelevät tehokkaammin seuraavan kokoonpano-, kohdistus- ja hitsausvaiheen.
Toinen etu näkyy, kun materiaalin varastointikapasiteetti on rajoitettu. Laattojen tai laattojen pystysäilytys vaatii vähemmän tilaa kuin laattojen tai laattojen säilyttäminen tasaisella alustalla.
Harkitse myymälää, jossa halkaisijaltaan suuria säiliörunkoja (tai "kerroksia") rullataan vaakasuorille rullille. Rullauksen jälkeen käyttäjät suorittavat pistehitsauksen, laskevat sivukehykset ja jatkavat valssattua vaippaa. Koska ohut kuori painuu oman painonsa vaikutuksesta, se on vahvistettava jäykisteillä tai tukijaloilla tai käännettävä pystyasentoon.
Näin suuri määrä toimenpiteitä – lankkujen syöttäminen vaakarullalta vaakarullille vain niiden poistamiseksi rullauksen jälkeen ja kallistamiseksi pinoamista varten – voi aiheuttaa kaikenlaisia tuotantoongelmia. Pystyvierityksen ansiosta myymälä eliminoi kaiken välikäsittelyn. Levyt tai laudat syötetään pystysuoraan ja rullataan, kiinnitetään ja nostetaan pystysuoraan seuraavaa toimenpidettä varten. Noustessaan säiliön runko ei vastusta painovoimaa, joten se ei taipu omalla painollaan.
Nelitelaisissa koneissa tapahtuu jonkin verran pystysuoraa valssausta, erityisesti pienemmissä säiliöissä (halkaisijaltaan tyypillisesti alle 8 jalkaa), jotka kuljetetaan alavirtaan ja käsitellään pystysuorassa. 4-telajärjestelmä mahdollistaa uudelleenrullauksen, jotta vältetään taipumattomat tasot (jossa rullat tarttuvat levyyn), mikä näkyy paremmin halkaisijaltaan pienillä ytimillä.
Useimmissa tapauksissa säiliöiden pystysuora valssaus suoritetaan kolmirullaisilla koneilla, joissa on kaksoispuristusgeometria ja jotka syötetään metallilevyistä tai suoraan keloista (tämä menetelmä on yleistymässä). Näissä asetuksissa käyttäjä käyttää sädemittaria tai mallia aidan säteen mittaamiseen. Ne säätävät taivutusrullia, kun ne koskettavat rainan etureunaa, ja sitten uudelleen, kun raina jatkaa syöttöä. Kun puola menee edelleen tiukasti kierrettyyn sisäosaan, materiaalin takaisinjousto kasvaa ja käyttäjä liikuttaa puolaa saadakseen lisää taivutusta kompensoimaan.
Elastisuus riippuu materiaalin ominaisuuksista ja kelan tyypistä. Kelan sisähalkaisija (ID) on tärkeä. Jos muut asiat ovat samat, kela on 20 tuumaa. ID on kierretty tiukemmin ja siinä on enemmän pomppimista kuin sama kela, joka on kierretty 26 tuumaan asti. TUNNISTUS.
Kuva 2. Pystyrullauksesta on tullut olennainen osa monia säiliökenttäasennuksia. Nosturia käytettäessä prosessi alkaa yleensä ylimmästä kerroksesta ja kulkee alaspäin. Huomaa yläkerroksen ainoa pystysuora sauma.
Huomaa kuitenkin, että valssaus pystysuorassa kaukalossa on hyvin erilaista kuin paksun levyn valssaaminen vaakarullilla. Jälkimmäisessä tapauksessa käyttäjät työskentelevät ahkerasti varmistaakseen, että arkin reunat täsmäävät tarkasti valssausjakson lopussa. Paksut levyt, jotka on valssattu kapeaan halkaisijaan, ovat vähemmän työstettävissä.
Tölkin kuoria muodostettaessa rullasyötetyillä pystyteloilla käyttäjä ei voi saattaa reunoja yhteen valssausjakson lopussa, koska arkki tulee luonnollisesti suoraan telalta. Valssausprosessin aikana levyllä on etureuna, mutta siinä ei ole takareunaa ennen kuin se leikataan rullalta. Näissä järjestelmissä tela rullataan täysiksi ympyräksi ennen telan varsinaista taivuttamista ja leikataan sen jälkeen valmiiksi (katso kuva 1). Juuri leikattu takareuna liu'utetaan sitten etureunan yli, asetetaan paikalleen ja hitsataan sitten valssatun kuoren muodostamiseksi.
Esitaivutus ja uudelleenvalssaus useimmissa rullasyötetyissä koneissa on tehotonta, mikä tarkoittaa, että niissä on usein murtumia etureunoissa ja takareunoissa (samanlainen kuin taivuttamattomissa litteissä rullasyötetyissä valssauksissa). Yleensä nämä osat kierrätetään. Monet yritykset pitävät romua kuitenkin pienenä hintana pystysuorien telojen tarjoamasta materiaalinkäsittelyn tehokkuudesta.
Jotkut yritykset haluavat kuitenkin saada kaiken irti omistamastaan materiaalista, joten he valitsevat sisäänrakennetut rullatasoitusjärjestelmät. Ne ovat samanlaisia kuin telankäsittelylinjojen nelirullaiset suoristimet, vain ylösalaisin. Yleisiä kokoonpanoja ovat 7- ja 12-telaiset suoristuslaitteet, jotka käyttävät yhdistelmää otto-, suoristus- ja taivutustelat. Oikaisukone ei ainoastaan minimoi jokaisen viallisen holkin putoamista, vaan lisää myös järjestelmän joustavuutta, eli järjestelmä pystyy valmistamaan valssattujen osien lisäksi myös laattoja.
Tasoitustekniikka ei pysty toistamaan palvelukeskuksissa yleisesti käytettyjen tasoitusjärjestelmien tuloksia, mutta sillä voidaan tuottaa materiaalia riittävän litteäksi leikattavaksi laserilla tai plasmalla. Tämä tarkoittaa, että valmistajat voivat käyttää keloja sekä pystysuoraan valssaukseen että halkaisuun.
Kuvittele, että tölkin osan koteloa rullaava käyttäjä saa käskyn lähettää karkeaa metallia plasmaleikkauspöydälle. Käärittyään laatikot ylös ja lähettäessään ne alavirtaan, hän asetti järjestelmän niin, että oikaisukoneita ei syötetty suoraan pystykarhoihin. Sen sijaan tasoitin syöttää litteää materiaalia, joka voidaan leikata pituuteen, jolloin syntyy plasmaleikkauslaatta.
Leikattuaan aihioiden erän käyttäjä konfiguroi järjestelmän uudelleen jatkamaan holkkien pyörimistä. Ja koska se rullaa vaakasuoraa materiaalia, materiaalin vaihtelevuus (mukaan lukien erilaiset elastisuustasot) ei ole ongelma.
Useimmilla teollisuus- ja rakennevalmistuksen aloilla valmistajat haluavat lisätä tehdaskerrosten määrää yksinkertaistaakseen paikan päällä tapahtuvaa valmistusta ja kokoonpanoa. Tämä sääntö ei kuitenkaan päde suurten varastosäiliöiden ja vastaavien suurten rakenteiden valmistukseen, pääasiassa siksi, että tällaiseen työhön liittyy uskomattomia vaikeuksia materiaalien käsittelyssä.
Työmaalla käytettävä rullasyöttöinen pystykarho yksinkertaistaa materiaalinkäsittelyä ja optimoi koko säiliön valmistusprosessin (katso kuva 2). On paljon helpompaa kuljettaa metallirullia työmaalle kuin rullata valtavia profiileja konepajassa. Lisäksi paikan päällä tapahtuva valssaus tarkoittaa, että halkaisijaltaan suurimmatkin säiliöt voidaan valmistaa yhdellä pystyhitsauksella.
Paikan päällä oleva taajuuskorjain tarjoaa enemmän joustavuutta työmaatoimintoihin. Se on yleinen valinta paikan päällä tapahtuvaan säiliöiden valmistukseen, jossa lisätoimintojen ansiosta valmistajat voivat käyttää suoristettuja keloja tankkien kansien tai säiliöiden pohjan valmistukseen paikan päällä, mikä eliminoi kuljetuksen liikkeen ja rakennustyömaan välillä.
Riisi. 3. Jotkut pystysuorat telat integroitu paikan päällä olevaan säiliötuotantojärjestelmään. Nosturi nostaa aiemmin rullatun radan ylös ilman nosturia.
Joissakin paikan päällä toimivissa toimissa pystysuorat karhot integroidaan suurempaan järjestelmään, mukaan lukien leikkaus- ja hitsausyksiköt yhdistettynä ainutlaatuisiin nostureisiin, mikä eliminoi paikan päällä olevien nostureiden tarpeen (katso kuva 3).
Koko säiliö on rakennettu ylhäältä alas, mutta prosessi alkaa tyhjästä. Näin se toimii: Rulla tai levy syötetään pystysuorien telojen kautta vain muutaman tuuman päässä säiliön seinämän paikasta. Seinä syötetään sitten ohjaimiin, jotka kuljettavat levyä sen kulkiessa säiliön koko kehän ympäri. Pystyrulla pysäytetään, päät leikataan pois, puukotetaan ja yksittäinen pystysauma hitsataan. Sitten ripojen elementit hitsataan kuoreen. Seuraavaksi tunkki nostaa rullatun kuoren ylös. Toista prosessi seuraavalle kakulle alla.
Kahden valssatun osan väliin tehtiin kehähitsaukset ja sitten säiliön katto valmistettiin paikan päällä – vaikka rakenne pysyi lähellä maata, valmistettiin vain kaksi ylintä vaippaa. Kun katto on valmis, nosturit nostavat koko rakenteen valmistautuen seuraavaan kuoreen, ja prosessi jatkuu – kaikki ilman nosturia.
Kun toiminta saavuttaa alimman tason, laatat tulevat peliin. Jotkut kenttäsäiliöiden valmistajat käyttävät levyjä, jotka ovat 3/8 - 1 tuuman paksuisia ja joissakin tapauksissa jopa raskaampia. Tietenkään levyjä ei toimiteta rullina ja niiden pituus on rajoitettu, joten näissä alemmissa osissa on useita pystysuoria hitsejä, jotka yhdistävät valssatun levyn osia. Joka tapauksessa pystysuuntaisia koneita paikan päällä käytettäessä laatat voidaan purkaa yhdellä kertaa ja valssata paikan päällä käytettäväksi suoraan säiliöiden rakentamisessa.
Tämä säiliönrakennusjärjestelmä on esimerkki materiaalinkäsittelytehokkuudesta, joka saavutetaan (ainakin osittain) pystyvalssauksella. Pystysuuntainen vieritys ei tietenkään sovi kaikkiin sovelluksiin, kuten kaikki muutkin menetelmät. Sen soveltuvuus riippuu sen luomasta käsittelytehokkuudesta.
Oletetaan, että valmistaja asentaa syöttöttömän pystysuoran karhon useisiin eri sovelluksiin, joista useimmat ovat halkaisijaltaan pieniä koteloita, jotka vaativat esitaivutuksen (työkappaleen etureunan taivuttaminen taipumattomien tasaisten pintojen minimoimiseksi). Nämä työt ovat teoriassa mahdollisia pystyteloilla, mutta pystysuunnassa esitaivutus on paljon vaikeampaa. Useimmissa tapauksissa suurten määrien pystysuora valssaus, joka vaatii esitaivutusta, on tehotonta.
Materiaalinkäsittelyongelmien lisäksi valmistajat ovat integroineet pystysuuntaisen vierityksen painovoiman välttämiseksi (jälleen suurten tukemattomien kuorien taipumisen välttämiseksi). Kuitenkin, jos toimintoon kuuluu vain sellaisen levyn valssaus, joka on riittävän vahva säilyttääkseen muotonsa koko valssausprosessin ajan, ei ole mitään järkeä rullata levyä pystysuunnassa.
Myös epäsymmetriset työt (ovaalit ja muut epätavalliset muodot) on yleensä parhaiten muotoiltu vaakasuorille karhoille, tarvittaessa ylätuella. Näissä tapauksissa tuet eivät ainoastaan estä painovoiman aiheuttamaa painumista, vaan ne ohjaavat työkappaletta valssausjakson aikana ja auttavat säilyttämään työkappaleen epäsymmetrisen muodon. Tällaisten töiden pystysuuntaisen manipuloinnin monimutkaisuus voi tehdä tyhjäksi kaikki pystysuoran vierityksen edut.
Sama ajatus pätee kartiorullaukseen. Pyörivät kartiot riippuvat telojen välisestä kitkasta ja paine-erosta telan toisesta päästä toiseen. Pyöritä kartio pystysuoraan ja painovoima lisää monimutkaisuutta. Poikkeuksia voi olla, mutta kaikissa tarkoituksissa pystysuunnassa vierivä kartio on epäkäytännöllinen.
Kolmitelaisen koneen, jossa on translaatiogeometria pystyasennossa, käyttö on myös yleensä epäkäytännöllistä. Näissä koneissa kaksi alarullaa liikkuvat sivuttain kumpaankin suuntaan, kun taas ylätela on säädettävissä ylös ja alas. Näiden säätöjen ansiosta koneet voivat taivuttaa monimutkaisia geometrioita ja rullata eripaksuisia materiaaleja. Useimmissa tapauksissa pystysuuntainen vieritys ei lisää näitä etuja.
Arkkiteloja valittaessa on tärkeää tehdä huolellinen ja perusteellinen tutkimus ja ottaa huomioon koneen käyttötarkoitus. Pystykarhojen toiminnallisuus on rajallisempi kuin perinteisillä vaakakarhoilla, mutta niillä on keskeisiä etuja oikean käytön kannalta.
Pystysuuntaisilla levyvalssauskoneilla on yleensä perustavanlaatuisempi rakenne, suorituskyky ja suunnitteluominaisuudet kuin vaakasuuntaisilla levyvalssauskoneilla. Lisäksi rullat ovat usein liian suuria sovellukseen, jolloin kruunun lisääminen ei ole tarpeen (ja tynnyri- tai tiimalasivaikutelma, joka ilmenee työkappaleessa, kun kruunua ei ole säädetty oikein tehtävään työhön). Kun niitä käytetään yhdessä aukirullainten kanssa, ne muodostavat ohuen materiaalin koko konepajasäiliölle, tyypillisesti halkaisijaltaan jopa 21'6″. Halkaisijaltaan paljon suuremman kentällä asennetun säiliön yläkerroksessa voi olla vain yksi pystysuora hitsi kolmen tai useamman levyn sijasta.
Jälleen pystysuoran valssauksen suurin etu on tilanteissa, joissa säiliö tai alus on rakennettava pystysuoraan painovoiman vaikutuksen vuoksi ohuempiin materiaaleihin (esim. 1/4" tai 5/16"). Vaakasuuntainen tuotanto edellyttää vahvistusrenkaiden tai stabilointirenkaiden käyttöä valssattujen osien pyöreän muodon kiinnittämiseksi.
Pystytelojen todellinen etu on materiaalinkäsittelyn tehokkuus. Mitä vähemmän kehoa tarvitsee käsitellä, sitä vähemmän todennäköistä on, että se vaurioituu ja työstetään uudelleen. Harkitse ruostumattomasta teräksestä valmistettujen säiliöiden suurta kysyntää lääketeollisuudessa, joka on vilkkaampaa kuin koskaan. Karkea käsittely voi johtaa kosmeettisiin ongelmiin tai mikä pahempaa, passivointikerroksen vaurioitumiseen ja tuotteen kontaminaatioon. Pystysuorat telat toimivat yhdessä leikkaus-, hitsaus- ja viimeistelyjärjestelmien kanssa, mikä vähentää käsittelyn ja saastumisen mahdollisuutta. Kun näin tapahtuu, tuottajat voivat hyötyä siitä.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava teräksenvalmistus- ja muovauslehti. 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 The Tube & Pipe Journaliin on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Täysi pääsy The Fabricator en Español -digitaaliversioon on nyt saatavilla, mikä tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Jordan Yost, Precision Tube Laserin perustaja ja omistaja Las Vegasissa, liittyy meihin puhumaan…
Postitusaika: 7.5.2023