جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
جینگ شی
چرا تسطیح ورق فلز اهمیت دارد: هزینه پنهان قطعات غیر مسطح؟
یک ورق 4×8 فوت از فولاد گیج 14 با یک موج لبه 2 میلی متری از برش لیزری جدا می شود. بدون تراز کردن، فیکسچرهای جوشکاری پایین دست 15 درصد قطعات را رد می کنند. این نرخ ضایعات فرضی نیست - این میانگینی است که توسط کارگاه های تولیدی که بدون روش تسطیح سیستماتیک ورق فلزی کار می کنند گزارش شده است.
برش لیزری، برش پلاسما و حتی برشی با ایجاد گرادیان های حرارتی شدید، تنش های داخلی را ایجاد می کند. منطقه متاثر از گرما می تواند در تنش های کششی قفل شود که در صورت آزاد شدن، باعث خمیدگی، پیچش یا موج دار شدن قطعه می شود. نتیجه قطعهای است که با جک مناسب نمیشود، تمیز جوش نمیشود و زمان نصب را برای صاف کردن دستی تلف میکند.
تسطیح فقط به مسطح بودن نیست. حالت تنش داخلی مواد را بازنشانی می کند. تراز مکانیکی مناسب می تواند تنش پسماند را 80 تا 90 درصد کاهش دهد. طبق مطالعات کاهش استرس که توسط سازندگان عمده تجهیزات تسطیح ذکر شده است. قطعاتی که از یک تراز خارج می شوند مستقیماً با رد شدن کمتر وارد شکل دهی یا مونتاژ می شوند. مغازه هایی که تسطیح سیستماتیک را اجرا می کنند، اغلب هزینه های دوباره کاری را در سال اول 20 تا 30 درصد کاهش می دهند.
اما همه روش های تسطیح نتیجه یکسانی را ارائه نمی دهند. انتخاب روش اشتباه برای ضخامت مواد، حجم تولید یا تحمل صافی می تواند به اندازه انجام هیچ کاری پرهزینه باشد. بقیه این مقاله تفاوت ها را کمی نشان می دهد.
روش تسطیح 5 هسته ورق فلزی توضیح داده شده است
پنج رویکرد اساسی تقریباً هر سناریوی تسطیح ورق فلز را پوشش می دهد. هر کدام بر اساس یک اصل فیزیکی متفاوت عمل می کنند و نقاط شیرین آنها به طور چشمگیری در قابلیت ضخامت، سرعت و هزینه سرمایه متفاوت است. جدول زیر یک مقایسه مستقیم را ارائه می دهد.
| روش | چگونه کار می کند | محدوده ضخامت مواد | تحمل صافی معمولی (mm/m) | سرعت پردازش | محدوده هزینه تجهیزات (USD) |
|---|---|---|---|---|---|
| صاف کردن دستی چکش و شعله | اپراتور ماهر از چکش یا گرمایش موضعی مشعل برای خم کردن مناطق اعوجاج به عقب استفاده می کند. صاف کردن شعله به انبساط و انقباض حرارتی کنترل شده متکی است. | 0.5-50 میلی متر (هر ضخامت، اغلب برای قطعات یکبار مصرف) | 0.5-2.0 | دقیقه تا ساعت در هر قسمت | 500 تا 5000 دلار (ابزار، کار فشرده) |
| پرس صاف کننده (هیدرولیک/مکانیکی) | یک پرس هیدرولیک یا پیچی با استفاده از بلوک های V یا قالب در نقاط خاصی نیرو اعمال می کند تا قسمت مخالف تار را خم کند. | 1-30 میلی متر (صفحات ضخیم و قطعات تشکیل شده معمولا) | 0.3-1.5 | 30 ثانیه - 2 دقیقه در هر قسمت | 10000 تا 100000 دلار |
| تراز کردن غلتکی (چند رول) | ورق از میان یک سری غلتک های متناوب بالا و پایین عبور می کند که به تدریج مواد را خم می کند. خمش الاستیک-پلاستیک مکرر باعث کاهش تنش داخلی و موج زدگی می شود. | 0.5-25 میلی متر (ماشین های ویژه تا 50 میلی متر) | 0.2-0.5 | 5-30 متر در دقیقه | 50000 تا 500000 دلار |
| تسطیح کشش (سطح کشش) | مواد در هر دو انتها بسته شده و با فشار 1-3٪ کشیده می شوند، که به طور یکنواخت از نقطه تسلیم فراتر می رود. این امواج لبه و سگک مرکزی را بدون تماس سطحی از بین می برد. | 0.3-6 میلی متر (آلومینیوم، ضد زنگ، نوار نازک) | 0.1-0.3 | چرخه دسته ای: 15 تا 45 ثانیه در هر برگ | 80000 تا 400000 دلار |
| صاف کردن حرارتی/شعله (به عنوان تنها روش تولید) | گرم کردن مناطق خاص تا دمای 600 تا 800 درجه سانتیگراد و خنک کننده کنترل شده باعث ایجاد انقباض قابل پیش بینی برای اصلاح شکل می شود. اغلب برای فولاد ساختاری سنگین استفاده می شود. | > 15 میلی متر تا 100 میلی متر | 0.5-3.0 | بسیار کند؛ چرخه های گرمایش متعدد | 2000 تا 20000 دلار (مشعل، ساپورت) |
جدول به وضوح نشان می دهد: اگر حجم بالایی از ورق را از 0.5 میلی متر تا 6 میلی متر پردازش کنید، تراز کردن غلتکی توان عملیاتی بی نظیری به شما می دهد. برای کارگاه های گیج مخلوط با صفحه ضخیم و حجم کم، روش پرس یا شعله ممکن است عملی تر باشد. تسطیح کشش در فلزات نرم که در آن لکه گیری سطح غیرقابل قبول است برتری دارد.
تسطیح غلتکی در مقابل تسطیح دقیق هیدرولیک: مقایسه کنار هم
در دسته تسطیح غلتکی، یک بخش فرعی مهم وجود دارد: ترازهای غلتکی موتوری معمولی و ترازهای دقیق هیدرولیک سروو. دومی از سیلندرهای هیدرولیک با کنترل جداگانه برای تنظیم موقعیت رول در افزایش میکرونی استفاده میکند، که جبران تاج تطبیقی و کنترل فعال انحراف رول کار را ممکن میسازد.
این تفاوت زمانی که نیاز به نگه داشتن صافی زیر 0.2 میلی متر بر متر یا هنگام پردازش مواد با طیف وسیعی از ضخامت ها در همان دسته دارید، بیشترین اهمیت را دارد. جدول زیر تفاوت های فنی کلیدی را نشان می دهد.
| پارامتر | تراز غلتکی معمولی | تراز دقیق هیدرولیک |
|---|---|---|
| قطر رول (معمولی) | 50-150 میلی متر | 40-120 میلی متر با غلتک های پشتیبانی |
| تعداد رول | 5-13 (بالا و پایین) | 9-21 (بالا و پایین، با پشتیبانی متوسط) |
| دقت تنظیم رول | 0.05-0.1 میلی متر (مکانیکی) | 0.01 میلی متر (سرو هیدرولیک) |
| حداکثر نیروی تسطیح | به طور معمول 200-800 تن | تا 2000 تن |
| بهترین محدوده ضخامت | 0.5-6 میلی متر (متداول)؛ با طراحی های با نیروی بالا تا 25 میلی متر گسترش می یابد | 0.5-3 میلی متر برای سری صفحه نازک ; 10-40 میلی متر برای مدل های صفحه سنگین |
| قابلیت صافی (mm/m) | 0.3-0.8 | 0.05-0.2 |
| سرمایه گذاری معمولی | 50 تا 200 هزار دلار | 150 تا 500 هزار دلار |
حق بیمه هزینه برای دقت هیدرولیک ناشی از کنترل سروو و پشتیبانی رول اضافی است. اما نتیجه واقعی است: یک کارخانه سازنده صفحات سنگین که فولاد 15 میلی متری HSLA را پردازش می کند، کاهش 40٪ در صاف کردن پس از جوش را پس از تغییر به یک تراز هیدرولیک با کنترل شکاف تطبیقی گزارش کرده است.
نحوه انتخاب روش تسطیح مناسب: یک چارچوب تصمیم گیری 4 مرحله ای
به جای به خاطر سپردن تمام مشخصات، از این چارچوب چهار مرحله ای ساختاریافته استفاده کنید. از نیازمندیهای فیزیکی به محدودیتهای بودجه میرود و به شما کمک میکند تا روشها را سریع فهرست کنید.
- پاکت مواد خود را تعریف کنید. حداکثر و حداقل ضخامت، قدرت تسلیم و عرضی که پردازش می کنید را تعیین کنید. ضخامت نیروی مورد نیاز را دیکته می کند. استحکام و عرض مواد این نیرو را چند برابر می کند. برای فولاد نرم تا 3 میلی متر، تراز کننده غلتکی سبک یا تراز کننده کششی ممکن است کافی باشد. برای صفحه آلیاژی بیش از 20 میلی متر، به دستگاه پرس یا غلتک هیدرولیک سنگین نیاز دارید.
- محاسبه نیروی تراز مورد نیاز از تقریب استفاده کنید: نیروی همسطح (تن) = (قدرت تسلیم ماده MPa × عرض میلی متر × ضخامت مربع میلی متر) / (پیچ رول میلی متر × ثابت). هنگامی که نیرو از 400 تن تجاوز می کند، یک طراحی غلتکی معمولی ممکن است در حد خود باشد. ماشین های هیدرولیک ضروری می شوند.
- اندازه دسته را با سطح اتوماسیون مطابقت دهید. برای کمتر از 50 قسمت در روز، چکش کاری دستی یا یک پرس ساده ممکن است کافی باشد. برای صدها ورق، تراز غلتکی موتوری با ورود ضخامت خودکار توجیه می شود. خطوط تغذیه شده با سیم پیچ کامل که با سرعت 20 متر در دقیقه کار می کنند، نیاز به ادغام با دیکویل ها و فیدرها دارند، همانطور که در بخش اتوماسیون زیر پوشش داده شده است.
- دقت را با محدودیت روش تراز کنید. اگر فرآیند پایین دستی شما به مسطح بودن 0.1 میلی متر بر متر نیاز دارد (به عنوان مثال، جوشکاری دقیق)، تراز کششی یا تراز کردن سروو غلتک هیدرولیک تنها گزینه های قابل اجرا هستند. تراز کردن غلتکی به تنهایی ممکن است در بهترین حالت به 0.3 میلی متر بر متر برسد که برای ساخت عمومی خوب است اما برای پانل های سطحی کلاس A کافی نیست.
این چهار مرحله حدس و گمان را حذف می کند. هنگامی که گزینه ها را محدود کردید، نمونه های صافی را از تامین کنندگان تجهیزات با استفاده از مواد اولیه خود درخواست کنید. یک آزمایش 10 دقیقه ای روی a دستگاه تراز هیدرولیک می تواند تلورانس هایی را که در تولید انتظار دارید تأیید کند.
عیوب رایج تراز کردن و نحوه رفع آنها
حتی یک روش تسطیح به خوبی انتخاب شده می تواند ورق های تحریف شده را در صورت تغییر پارامترها ایجاد کند. شناخت الگوی نقص اولین گام برای اصلاح است.
| نقص | علت معمولی | راه حل |
|---|---|---|
| موج لبه (لبه های بلند موج دار) | شکاف رول خیلی تنگ در لبه ها. خم شدن بیش از حد در طرفین نوار | غلتک های نگهدارنده لبه را عقب برگردانید یا تاج را برای کاهش فشار لبه تنظیم کنید. در تراز کننده های کششی، درصد کشیدگی را کمی افزایش دهید. |
| سگک وسط | شکاف رول خیلی تنگ در مرکز؛ خم شدن بیش از حد در وسط ورق | فاصله رول مرکزی را با تنظیم شیب های رول جداگانه افزایش دهید. بررسی کنید که رول های کار در مرکز پوشیده نشده باشند. |
| پیچ و تاب (گوشه های مخالف بلند شده) | راهنماهای ورود نامناسب؛ شکاف رول ناهموار چپ در مقابل راست | راهنماهای ورودی را مربع کنید و دستگاه را تراز کنید. موازی بودن مجموعه رول بالا به پایین را بررسی کنید. |
| کامبر (انحنا در طول طول) | تنش های لبه نابرابر از مجموعه سیم پیچ یا الگوی تنش پسماند | فشار ورودی را افزایش دهید و زاویه خط عبور را کاهش دهید. در تسطیح کششی، کشش متقاطع اضافی را اعمال کنید. |
| نشانه گذاری یا تورفتگی سطحی | آسیب سطح رول یا فشار بیش از حد بر روی فلزات نرم | رول های آسیب دیده را پولیش یا جایگزین کنید. از فیلم محافظ استفاده کنید یا به تراز کردن کشش برای آلومینیوم و ضد زنگ سوئیچ کنید. |
ترازهای هیدرولیک مدرن با کنترل موقعیت حلقه بسته با حفظ شکاف یکنواخت علیرغم خواص مواد متفاوت، این مسائل را کاهش می دهند. با این حال، اپراتورها باید اولین ورق هر دسته را با یک گیج مستقیم و حسگر بازرسی کنند - یک بررسی دو دقیقه ای که از ساعت ها کار مجدد جلوگیری می کند.
ادغام سطح بندی در خطوط تولید خودکار
تسطیح مستقل مشکلات سطح جزئی را حل می کند، اما کارایی واقعی از تعبیه تسطیح مستقیم در خط تولید حاصل می شود. یک سیستم برش یا مهر زنی لیزری با کویل که شامل تسطیح درون خطی است، مراحل جابجایی جداگانه را حذف میکند و اجازه میدهد مواد بدون انباشته شدن تنش داخلی جریان پیدا کند.
به عنوان مثال، یک خط سیم پیچ اصلی سیم پیچ را باز می کند، نوار را با یک کاست چند رول تراز می کند و آن را به یک سر برش لیزری می رساند که با سرعت 20 متر در دقیقه کار می کند. قسمت خالی صاف شده وارد ناحیه برش از قبل صاف می شود، بنابراین لیزر می تواند با فوکوس ثابت برش دهد. سیستم هایی مانند خط خالی لیزری تسطیح دکویلینگ هر سه عملکرد را در یک پلت فرم کنترل ادغام کنید.
در یک سلول مهر زنی، یک سیستم تغذیه سروو 3 در 1، نوار را مستقیماً داخل پرس می کند، تراز می کند و تغذیه می کند. این کار تغذیه ورق دستی را حذف میکند و تضمین میکند که هر قسمت مهر شده از یک خالی صاف و بدون استرس شروع میشود. مغازههایی که خطوط پرسرعت دیکویلر، صافکننده، تغذیهکننده را انتخاب کردهاند، نرخ ضایعات مهر زنی را کمتر از 0.5 درصد در قطعاتی گزارش میکنند که قبلاً 3 درصد ضایعات را بهدلیل خالیهای مواج تولید میکردند.
پس از تسطیح، جابجایی به همان اندازه اهمیت دارد. استفاده از بالابرهای جاروبرقی با فنجان های تماس نرم از ایجاد مجدد علائم خمیدگی بر روی ورق های تازه تراز شده جلوگیری می کند. یک سیستم بالابر خلاء که با ورق فلزی سازگار شده است، میتواند قطعات تراز شده را بدون قلاب یا زنجیر حرکت دهد که آنها را منحرف کند.
