سطح ساز چیست؟ راهنمای کامل ماشین های تسطیح

تراز کننده که به نام a نیز شناخته می شود دستگاه تسطیح یا تسطیح غلتکی ، یک ماشین صنعتی است که برای صاف کردن سیم پیچ ها، ورق ها و صفحات فلزی با حذف تنش های داخلی، تاب برداشتن و بی نظمی های سطحی طراحی شده است. این دستگاه با عبور فلز از میان یک سری غلتک های افست کار می کند که نیروهای خمشی کنترل شده را اعمال می کند و به طور دائم مواد را تغییر شکل می دهد تا به سطحی صاف و بدون تنش دست یابد. ترازها تجهیزات ضروری در تاسیسات فرآوری فلزات، مراکز خدمات فولاد و کارخانه‌های تولیدی هستند که در آن فلز تخت برای عملیات‌های بعدی مانند مهر زنی، برش لیزری یا جوشکاری حیاتی است.

نحوه کار ماشین های تسطیح

فرآیند تسطیح بر اصل تغییر شکل پلاستیک متکی است. هنگامی که فلز از یک تراز عبور می کند، با غلتک های متعددی روبرو می شود که به صورت پلکانی چیده شده اند - غلتک های متناوب بالا و پایین یک سری خمیدگی معکوس ایجاد می کنند. هر خم از قدرت تسلیم ماده بیشتر می شود و باعث تغییر شکل دائمی می شود که تنش های داخلی را خنثی می کند.

پیکربندی غلتک

یک تراز کننده دقیق معمولی شامل بین 9 تا 21 غلتک ، اگرچه مدل های سنگین ممکن است بیشتر داشته باشند. غلتک های ورودی خمش تهاجمی را با شکاف های بزرگتر اعمال می کنند، در حالی که غلتک های خروجی از شکاف های به تدریج کوچکتر برای ایجاد اصلاحات ریزتر استفاده می کنند. این کاهش تدریجی در شدت خمش، خروج مواد را با حداقل تنش پسماند و حداکثر صافی تضمین می‌کند.

مکانیسم های تنظیم

ترازهای مدرن دارای سیستم های تنظیم هیدرولیک یا الکتریکی هستند که عمق نفوذ غلتک را کنترل می کنند. اپراتورها می توانند تنظیمات را بر اساس ضخامت مواد، سختی و صافی اولیه تغییر دهند. مدل‌های پیشرفته شامل سیستم‌های اندازه‌گیری خودکار هستند که مواد ورودی را اندازه‌گیری می‌کنند و موقعیت غلتک‌ها را در زمان واقعی تنظیم می‌کنند و به تحمل‌های صافی دست می‌یابند. ± 0.5 میلی متر در متر یا بهتر .

انواع ماشین های تراز

ترازهای غلتکی

ترازهای غلتکی رایج ترین نوع، مناسب برای پردازش کویل و ورق از ضخامت 0.3mm تا 25mm . آنها مواد مختلفی از جمله فولاد نورد سرد، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و آلیاژهای مس را کنترل می کنند. خطوط تولید اغلب ترازهای غلتکی را با تجهیزات شکاف، برش به طول یا خالی کردن ادغام می کنند.

تراز کش

تراز کننده های برانکار مواد را در دو انتها می گیرند و کشش طولی را معمولاً اعمال می کنند 1-3٪ کشیدگی ، برای از بین بردن موج و مجموعه سیم پیچ. این فرآیند به‌ویژه برای مواد گیج نازک زیر 3 میلی‌متر که تراز کردن غلتکی ممکن است باعث علامت‌گذاری سطح شود، به خوبی کار می‌کند. تراز کننده های برانکارد در از بین بردن موج لبه و عیوب سگک مرکزی رایج در کویل های نورد سرد عالی عمل می کنند.

ترازهای بشقاب

طراحی شده برای صفحات ضخیم از 6 تا 200 میلی متر ، تراز کننده های صفحه ای از غلتک های با قطر کمتر اما بزرگتر و نیروهای خمشی بیشتر استفاده می کنند. این ماشین‌ها صفحات فولادی ساختاری، مواد کشتی‌سازی و انبارهای ساخت سنگین را پردازش می‌کنند که در آن صافی دقیق برای عملیات جوشکاری و مونتاژ بسیار مهم است.

اجزای اصلی و ویژگی های طراحی

ساختار قاب باید در برابر نیروهای تسطیح که ممکن است بیشتر شود مقاومت کند 1000 تن در کاربردهای سنگین سازندگان معمولاً از قاب های فولادی جوش داده شده با محفظه های بلبرینگ با ماشینکاری دقیق برای حفظ تراز غلتکی در زیر بار استفاده می کنند. سفتی قاب مستقیماً بر دقت تسطیح تأثیر می گذارد، زیرا انحراف باعث تغییرات در نفوذ غلتک در عرض مواد می شود.

کاربردهای صنعتی

خودروسازی

کارخانه های مهر زنی خودرو برای جلوگیری از چروکیدگی، پارگی و خطاهای ابعادی در طول عملیات شکل دهی، به قطعات فولادی بسیار مسطح نیاز دارند. ماشین های تسطیح گریدهای فولادی با مقاومت بالا را تا استحکام کششی 1500 مگاپاسکال برای پانل های بدنه، اجزای ساختاری و قطعات شاسی. مرحله تسطیح معمولاً پس از بریدگی و قبل از خالی کردن یا مهر زدن انجام می شود.

صنعت لوازم خانگی

تولید کنندگان یخچال، ماشین لباسشویی و تجهیزات تهویه مطبوع از فولاد تراز شده و ورق های فولادی ضد زنگ برای پانل های بیرونی و اجزای داخلی استفاده می کنند. الزامات مسطح بودن از ± 1 میلی متر تا 3 ± میلی متر در هر متر بسته به کاربرد، با سطوح آرایشی که تلورانس های سخت تری را می طلبد.

مراکز خدمات فلزی

مراکز خدمات کویل‌ها را از کارخانه‌های فولادی به ورق‌های مسطح برای توزیع در کارخانه‌ها پردازش می‌کنند. یک مرکز خدمات معمولی ممکن است چندین تراز کننده را با دامنه های ضخامت و انواع مواد مختلف کار کند 50-200 تن در روز بسته به ظرفیت تجهیزات و تقاضای مشتری.

برش و ساخت لیزر

سیستم های برش لیزری برای حفظ فاصله کانونی ثابت و کیفیت برش به مواد بسیار مسطح نیاز دارند. صفحات ناهمسطح باعث تغییرات فوکوس می شوند که باعث ایجاد لبه های مخروطی و خطاهای ابعادی می شود. سازندگان مواد پردازش برای برش لیزری تحمل صافی را مشخص می کنند ± 0.5 میلی متر یا بهتر برای اطمینان از عملکرد بهینه برش.

پارامترهای فرآیند همسطح سازی

دستیابی به نتایج تسطیح بهینه مستلزم کنترل دقیق چندین پارامتر است که برای تعیین کیفیت صافی نهایی در تعامل هستند:

• نفوذ ورودی: شدت خمش اولیه را تعیین می کند، معمولاً روی 150-200٪ ضخامت مواد برای اولین جفت غلتک
• نفوذ خروجی: معمولاً صاف کردن نهایی را کنترل می کند 20-50٪ ضخامت مواد برای آخرین جفت غلتک
• سرعت خط: نرخ تولید از 10-120 متر در دقیقه بسته به مشخصات مواد و مسطح بودن مورد نیاز
• فشار رول پشتیبان: از انحراف رول کار جلوگیری می کند و نفوذ مداوم در عرض مواد را تضمین می کند
• ملاحظات دما: دمای مواد بر قدرت تسلیم تأثیر می گذارد. مواد سرد به نیروهای بیشتری نسبت به مواد در دمای 50-100 درجه سانتیگراد نیاز دارند

اپراتورها دستور العمل های تسطیح را برای ترکیب های مختلف مواد ایجاد می کنند و پارامترها را در سیستم کنترل برای تغییرات سریع تنظیم ذخیره می کنند. یک تراز کننده به خوبی نگهداری شده با تنظیمات بهینه می تواند به تکرارپذیری در داخل دست یابد ± 0.2 میلی متر برای دسته های مواد یکسان

عیوب متداول که با تسطیح اصلاح می شوند

مجموعه کویل

مجموعه کویل به انحنای حفظ شده از پیچاندن به یک سیم پیچ اشاره دارد. پوشش بیرونی یک سیم پیچ دارای تنش کششی است در حالی که پوشش داخلی دارای تنش فشاری است که در هنگام باز شدن انحنای پایدار ایجاد می کند. تراز کننده ها خم های متناوب را اعمال می کنند که از قدرت تسلیم فراتر می رود، مواد را برای همیشه صاف می کند و این حافظه را از بین می برد.

موج لبه و سگک مرکزی

این عیوب زمانی اتفاق می‌افتد که لبه‌ها بیشتر از مرکز (موج لبه) یا مرکز بیشتر از لبه‌ها (دست و پنجه نرم) در طول عملیات نورد کشیده شوند. ازدیاد طول دیفرانسیل تنش های فشاری ایجاد می کند که به صورت موجی ظاهر می شود. تسطیح این تنش ها را از طریق تغییر شکل کنترل شده پلاستیکی توزیع می کند و ورق را صاف می کند.

کمبر و بو

کمبر (انحنای جانبی) و کمان (انحنای طولی) ناشی از شرایط غلتشی ناهموار یا سرعت خنک کننده است. در حالی که خمیدگی شدید ممکن است به تجهیزات صاف کننده اضافی نیاز داشته باشد، کمان متوسط ​​معمولاً به تسطیح به خوبی پاسخ می دهد. ماشین‌هایی با تنظیم هیدرولیک مجزا در هر طرف می‌توانند با اعمال فشار دیفرانسیل خمیدگی را جبران کنند.

کمان پولادی و پیچ و تاب

اصلاح عیوب کمان کراس (انحنای عرضی) و پیچش چالش برانگیزتر است. تراز کننده های سنگین با غلتک های نزدیک به هم می توانند به طور موثر به کمان پولادی رسیدگی کنند، در حالی که پیچش اغلب به تجهیزات تخصصی نیاز دارد یا ممکن است نشان دهنده مشکلاتی در پردازش بالادست باشد که باید در منبع اصلاح شود.

ملاحظات نگهداری و عملکرد

تعمیر و نگهداری مناسب کیفیت تسطیح ثابت را تضمین می کند و عمر تجهیزات را افزایش می دهد. فعالیت های حیاتی نگهداری عبارتند از:

1. بازرسی غلتکی: غلتک های کار باید هر بار بازرسی شوند 3-6 ماه برای سایش، سوراخ شدن و آسیب سطحی. عیوب سطح جزئی به عنوان علامت گذاری یا خراش به مواد پردازش شده منتقل می شود.
2. سنگ زنی غلتکی: هنگامی که سایش یا آسیب سطح قابل توجه می شود، غلتک ها برای بازیابی هندسه مناسب نیاز به سنگ زنی دارند. اکثر غلتک ها را می توان دوباره آسیاب کرد 3-5 بار قبل از اینکه تعویض ضروری شود
3. تعمیر و نگهداری بلبرینگ: رولبرینگ ها نیاز به روانکاری و نظارت منظم برای دما و لرزش دارند. خرابی بلبرینگ باعث عدم تراز غلتک و نتایج ضعیف تراز می شود.
4. خدمات سیستم هیدرولیک: تعویض منظم روغن، تعویض فیلتر و بازرسی آب بندی از آلودگی و افت فشار که بر ثبات تراز تأثیر می گذارد، جلوگیری می کند.
5. کالیبراسیون: بررسی دوره ای موقعیت غلتک، سنسورهای فشار و سیستم های اندازه گیری تضمین می کند که سیستم کنترل تنظیمات دقیق را حفظ می کند.

یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه جامع می تواند عمر سرویس تراز را بیش از این افزایش دهد 20-30 سال با حفظ مشخصات عملکرد اصلی. تأسیساتی که از تعمیر و نگهداری غافل می شوند، معمولاً با کاهش کیفیت صافی، افزایش سایش غلتک و هزینه های عملیاتی بالاتر ناشی از توقف برنامه ریزی نشده مواجه می شوند.

معیارهای انتخاب برای تسطیح تجهیزات

انتخاب تراز کننده مناسب مستلزم ارزیابی عوامل متعددی است که هم بر سرمایه گذاری اولیه و هم بر هزینه های عملیاتی بلند مدت تأثیر می گذارد:

مشخصات مواد

محدوده ضخامت، ظرفیت عرض و استحکام مواد، الزامات اساسی ماشین را تعیین می کند. پردازش تسهیلات فولاد کربن 0.5-6 میلی متر به تجهیزات متفاوتی نسبت به یک جابجایی نیاز دارد صفحات فولادی ضد زنگ 10-50 میلی متر . استحکام تسلیم مواد مستقیماً بر نیروهای مورد نیاز غلتک و سیستم های پشتیبانی پشتیبان تأثیر می گذارد.

الزامات صاف بودن

برنامه های کاربردی خواستار صافی ± 0.5 میلی متر نیاز به ترازهای دقیق با غلتک های متعدد با فاصله نزدیک و سیستم های کنترل پیشرفته دارد. پذیرش برنامه های کاربردی کمتر بحرانی صافی ± 2-3 میلی متر می توانید از طرح های ساده تر و اقتصادی تر استفاده کنید. نیاز صاف بودن هم هزینه تجهیزات و هم پیچیدگی عملیاتی را افزایش می دهد.

حجم تولید

عملیات با حجم بالا سرمایه گذاری در جابجایی خودکار سیم پیچ، ابزارهای تغییر سریع و قابلیت های پردازش با سرعت بالا را توجیه می کند. پردازش امکانات کمتر از 500 تن در ماه ممکن است با تجهیزات ساده تر و روش های تنظیم دستی به اقتصاد بهتری دست یابد.

الزامات یکپارچه سازی

تراز کننده ها اغلب در خطوط پردازش در کنار دیکویلرها، صاف کننده ها، شکافنده ها و قیچی های برش کار می کنند. تراز کننده باید با قابلیت های سرعت خط مطابقت داشته باشد و با کنترل های تجهیزات بالادست و پایین دست ادغام شود. تراز کننده های مستقل برای برنامه های کارگاهی به ویژگی های متفاوتی نسبت به سیستم های تولید درون خطی نیاز دارند.