A merevítőcsatorna-hengerformázó gép egy folyamatos fémalakító rendszer, amely fokozatosan hajlítja a lapos acéltekercs-állományt támasztócsatorna-profillá – ez a nyitott keresztmetszetű, hornyolt szerkezeti keretelem, amelyet az építőiparban, elektromos, mechanikai és ipari berendezésekben használnak. A gép egy lapos acélszalagot alakít át kész merevítőcsatorna-résszel egyetlen soron belüli menetben, a tekercseléstől az alakításon, lyukasztáson át a levágásig, jellemzően 10-40 méter/perc gyártási sebességgel, a konfigurációtól és a profil összetettségétől függően.
A Strut csatorna – amelyet Unistrut, Superstrut és Atkore márkaneveken is árulnak – az egyik legnagyobb volumenű hengerelt profil az építőipari vasalatiparban. Jellegzetes C vagy U keresztmetszete befelé fordított ajkakkal és 9/16"-os (14,3 mm) hornyolt lyukak folyamatos sorozatával a szalag mentén a méretszabványok szerint készült, beleértve a NEMA FG-1, ASTM A1011 és nemzetközi megfelelőit. Az ehhez a profilhoz optimalizált speciális hengeralakító gép ezt a geometriát ±0° ±0 mm-es szélesség ±5 mm-es peremszögben állítja elő. teljes gyártási sorozat.
A hengeralakítási eljárás eleve alkalmas a rugós csatorna gyártására, mivel a profil geometriája – következetes keresztmetszet, nagy hossz-szélesség arány és a soron belüli lyukasztás követelménye – közvetlenül a hengeralakítás erősségeihez igazodik: nagy áteresztőképesség, méretkonzisztencia a hosszú gyártási folyamatok során, valamint a másodlagos műveletek, például lyukasztás és emblémázás nélküli integrálhatósága.
A teljes merevítőcsatorna-hengerképző sor állomások integrált sorozata, amelyek mindegyike egy meghatározott műveletet hajt végre, miközben a szalag folyamatosan mozog a belépéstől a kilépésig. Az egyes állomások szerepének megértése elengedhetetlen a vonal specifikációinak kiértékeléséhez, a hibaelhárításhoz és a termelési létesítmény elrendezésének megtervezéséhez.
A decoiler a nyers acél tekercset – jellemzően 1000–5000 kg-ot – egy tüskén tartja, és szabályozza a kifizetési feszültséget, amikor a szalag betáplál a vezetékbe. A modern vonalakon alapfelszereltség a hidraulikus táguló tüskék, amelyek gyors váltást tesznek lehetővé a különböző tekercs belső átmérők között. Az egyengető egy sor eltolt hengerrel (általában 7-11 tekercs) követi a decoilert, amelyek lelapítják a tekercskészletet – a természetes görbületet, amelyet a szalag megtart a tekercseléskor – mielőtt belépne az alakító szakaszba. Az egyengető által nem korrigált maradék tekercskészlet olyan kész csatornát hoz létre, amely a hosszában görbül, nem pedig egyenesen fut.
A rugóstag csatorna szövedékén lévő hornyolt lyukakat a profil kialakítása előtt lyukasztják ki, nem pedig utána – ezt a konfigurációt előlyukasztásnak nevezik. A lapos anyag lyukasztása sokkal egyszerűbb és pontosabb, mint egy kialakított C-szakasz lyukasztása, ahol a szerszám hozzáférését a szalaghoz a kialakított ajkak korlátozzák. Az előlyukasztóprés egy szervohajtású vagy bütykös meghajtású mechanikus prés, amelynek matricakészlete a szabványos 9/16" × 1-1/8" (14,3 × 28,6 mm) nyílásokhoz van konfigurálva a megadott osztástávolságon (általában 1-7/8" vagy 47,6 mm-es középponttól középpontig standard rugóstag esetén). A furatosztás pontossága kritikus — a tekercs hossza mentén növekvő halmozott hangemelkedési hiba olyan csatornákat eredményez, amelyek furatai nem illeszkednek egymáshoz, amikor a különböző gyártási tételekből származó csatornákat a helyszínen összeszerelik.
Az alakítómalom a sor magja – merev keretbe szerelt páros felső és alsó tekercsszerszámállomások sorozata, amelyek mindegyike fokozatosan hajlítja a szalagot a végső profilhoz. Egy szabványos merevítőcsatorna-profilhoz 12-18 alakítóállomás szükséges, számuk az anyagvastagságtól, a hajlítási szög súlyosságától és a szükséges felületminőségtől függ. Az egyes állomások tekercseit precíziósan megmunkálják egy meghatározott alakítási szögben, és az állomások progresszív sorrendben vannak kialakítva: a korai állomások enyhe kanyarokat hajtanak végre; a későbbi állomások bezárják az ajkakat és beállítják a végső geometriát. A tekercs átmérője, a henger anyaga (jellemzően D2 vagy H13 szerszámacél, 58-62 HRC-re edzett) és a henger felületi minősége közvetlenül meghatározza a kész csatorna méretpontosságát és felületi minőségét.
A formázómalom kijáratánál egy repülő vágóprés a folytonos alakított szakaszt egyedi hosszúságokra választja szét. A vágószerszám a vágási löket során a szalaggal együtt halad – fenntartva a szinkronizálást a gyártósor sebességével –, majd visszatér kiinduló helyzetébe a következő vágáshoz. Ez a repülő mozgás szükségtelenné teszi a zsinór leállítását minden egyes vágásnál, lehetővé téve a folyamatos, nagy sebességű termelést. A szabványos merevítőcsatorna-hosszak 3 m (10 láb) és 6 m (20 láb), a vágási hosszt kódoló alapú hosszmérés és szervopozicionálás szabályozza a gyártási folyamat során ±1 mm-re.
A vágott darabok egy kifutó asztalra lépnek ki – egy görgős szállítószalagra, amely megtámasztja a csatornát, amikor az lelassul a vonalsebességről. Az automatizált halmozási rendszerek ezután a vágott hosszokat megszámlált csomagokba kötik a későbbi kezeléshez, szalagozáshoz és kiszállításhoz. A műszakonként 10 000 métert előállító nagy volumenű vonalakon a robotizált vagy mechanikus kötegeléssel végzett automatizált egymásra rakás jelentősen csökkenti a munkaerőköltséget és a kezelési károkat, amelyek a hosszú, nehéz csatornaszakaszok kézi egymásra rakásából erednek.
A merevítőcsatorna-hengerformázó gépet meg kell határozni és be kell állítani a feldolgozni kívánt anyagtartományhoz. Az anyagjellemzők közvetlenül befolyásolják a tekercsszerszámok kialakítását, az alakítási erő követelményeket, a visszarugózási ráhagyást és a lyukasztó szerszám geometriáját, amely a tiszta lyukak előállításához szükséges.
A szabványos rugós csatorna tűzihorganyzott acéltekercsből (HDGI) vagy hidegen hengerelt acélból (CRS) készül az ASTM A1011 vagy azzal egyenértékű szabvány szerint, vastagságban: 1,5 mm, 2,0 mm és 2,5 mm (körülbelül 16, 14 és 12 nyomtáv) a könnyű, szabványos és nagy teherbírású szerkezeti csatornákhoz. Az előhorganyzott tekercs a leggyakoribb bemeneti anyag azokon a piacokon, ahol korrózióállóságra van szükség, ami lehetővé teszi a kész csatorna további bevonat nélküli használatát. Az elektrogalvanizált, rozsdamentes acél (304 és 316L), alumínium (6061-T6) és melegen hengerelt pácolt és olajozott (HRPO) acél feldolgozása ugyanazon a géptípuson történik, megfelelő szerszámokkal és paraméterekkel.
Az anyag folyáshatára közvetlen hatással van a visszarugózásra – a hajlítás után bekövetkező rugalmas helyreállásra. A nagyobb szilárdságú acélok (350 MPa feletti folyáshatár) minden alakító állomás után jobban visszarugaszkodnak, mint az enyhe acél, ezért a hengerszerszámnak egy kiegyenlítő szöggel túlhajlítania kell. A 250 MPa-os lágyacélhoz felállított merevítőcsatorna-sor nyitott, aláhajlított peremmel rendelkező csatornákat állít elő, ha 550 MPa-os nagy szilárdságú acéllal használják, anélkül, hogy a szerszám geometriáját újra kiegyenlítené. A gyorsan cserélhető szerszámrendszerek, amelyek lehetővé teszik a formázóhengerek beállítását vagy cseréjét különböző anyagminőségekre teljes lebontás nélkül, jelentős termelékenységi jellemzőt jelentenek a többféle anyagspecifikációt feldolgozó sorokon.
A rugóstag-csatorna piaca a profilváltozatok szélesebb skáláját öleli fel, mint az egyetlen szabványos C-szelvény. Egy több piaci szegmenst kiszolgáló gyártóüzemnek szüksége van egy sorra, amely képes ezeket a változatokat gyártani, akár szerszámváltással, akár egy dedikált többprofilú sorkonfigurációval.
A gyakori rugós csatorna profilcsaládok a következők:
A szerszámváltási idő kulcsfontosságú működési mérőszám a többprofilú vonalakhoz. A hagyományos váltás – az összes alakító hengerállomás eltávolítása és visszaszerelése – 4-8 órát vesz igénybe egy tipikus támasztócsatorna-vonalon. Gyorsan cserélhető szerszámrendszerek kazettás tekercskészletekkel csökkentse ezt 45–90 percre, drámai módon javítva a rövid gyártási sorozatok gazdasági életképességét, és lehetővé téve több profil rendelésre történő gyártását egyetlen sor beruházással.
A merevítőcsatornás hengeralakító gépek megadásakor vagy összehasonlításakor a következő paraméterek határozzák meg a gép gyártási képességét, a kimeneti minőséget és a teljes birtoklási költséget:
| Specifikáció | Tipikus tartomány | Mit érint |
|---|---|---|
| Formázási sebesség | 10-40 m/perc | Műszakonkénti teljesítmény; áteresztőképesség-gazdaságtan |
| Alakító állomások száma | 12–20 | Profil minősége; anyagválaszték; felület állapota |
| Anyagvastagság tartomány | 1,0-3,0 mm | Termékválaszték; piaci rugalmasság |
| Pre-lyukasztó prés tonnatartalom | 60-200 tonna | Maximális anyagvastagság; lyukasztószerszám élettartama |
| Levágási pontosság | ±1-2 mm | Vágási hossz tűrés; ügyfél elfogadása |
| A tekercs súlykapacitása | 3000-10000 kg | A tekercscsere gyakorisága; a termelés folytonossága |
| Hajtásrendszer | AC szervo / sebességváltó-lánc | Sebességszabályozás pontossága; karbantartási követelmények |
A hajtásrendszer kiválasztása különös figyelmet érdemel. A régebbi rugóstag csatornasorok egymotoros sebességváltót és lánchajtást használnak, amely egyetlen központi motorról továbbítja az erőt az összes görgőállomásra. Ez mechanikailag robusztus és alacsony költségű, de nem biztosít állomásonként független sebességszabályozást. Modern AC szervohajtású vonalak állomásonként vagy állomáscsoportonként egyedi szervomotorokat használjon, lehetővé téve a precíz fordulatszám-szinkronizálást, a gyors gyorsítást és lassítást a repülés leállításához, valamint az egyes hajtásokból származó diagnosztikai visszajelzéseket, amelyek megkönnyítik az előrejelző karbantartást. A szervohajtás prémiumát a sebességváltó-lánc rendszerhez képest általában 12–24 hónapon belül meg lehet téríteni a kevesebb selejt, gyorsabb átállás és a nagy volumenű vonalakon a karbantartási leállások csökkenése révén.
A merevítőcsatorna-hengerformázó vonal gondos telepítési tervezést igényel, hogy a gyártási teljesítmény megfeleljen a gép specifikációinak. A következő tényezőket gyakran alulbecsülik a projekttervezés során, és gyakori okai a késleltetett üzembe helyezésnek vagy a telepítés utáni minőségromlásnak.
Alapozás és igazítás. Az alakítómalom keretét vízszintes, merev betonpadlóra kell felszerelni - jellemzően legalább 150-200 mm-es vasalt födémre -, és a vonal hossztengelye mentén 0,1 mm/m-en belül kell elhelyezni. Az elő-lyukasztóprés, a formázómalom és a vágóprés közötti hibás beállítás szalagkövetési problémákat okoz, amelyek csavarodó vagy bütykös csatornaként és a formázóhengerek élek felgyorsult kopásában nyilvánulnak meg. A lézeres beállítás ellenőrzése a telepítés után és az alapozás után az első 3-6 hónapban erősen ajánlott.
A szalag bemeneti szöge és a vezető beállítása. A szalagnak a megfelelő magasságban és oldalirányú helyzetben kell belépnie az első alakító állomásra. A legtöbb gyártó erre a célra oldalsó és függőleges beállítású belépési útmutatót biztosít. Az elő-lyukasztóprés kimenetének pontosan egy vonalba kell esnie az alakítómalom bemenetével – minden függőleges vagy oldalirányú eltolás emelőkart hoz létre, amely oldalterhelést hoz létre az első alakítóállomás hengerein, és bevezeti a szalag dőlését.
Első cikk-ellenőrzés és profilkalibrálás. Az új anyagminőséggel vagy profilszerszámmal történő kezdeti beállítás után a gyártás első 5-10 méterét a profilrajzhoz kell mérni a hossz mentén több keresztmetszetben. A szalagszélességet, a ajak hosszát, az ajak szögét, a teljes magasságot és az egyenességet (az ASTM A568 vagy azzal egyenértékű ív és dőlésszög) mind ellenőrizni kell a teljes gyártás engedélyezése előtt. Ebben a szakaszban a gördülési hézagok és az oldalsó hengerpozíciók beállítása normális és várható; a végső beállítási paraméterek dokumentálása megismételhető alapvonalat hoz létre a jövőbeni tekercsváltásokhoz.
Kenőrendszer. A horganyzott acél hengerlése súrlódást hoz létre az alakítóhenger érintkezési zónáiban, ami egyrészt koptatja a szerszámot, másrészt elronthatja a kész csatorna horganybevonatát. A legtöbb rugós csatornavezeték recirkulációs olajködöt vagy elárasztó kenőrendszert használ az alakító állomásokon, a kenőanyag szűrésével és visszaforgatásával. A kenőanyag kiválasztását – jellemzően könnyű alakító olajat vagy rozsdamegelőző képződményt – az alakítás utáni felületkezelési követelményekhez kell igazítani; A csatorna felületén lévő olajmaradványoknak kompatibilisnek kell lenniük az ügyfél által alkalmazott minden későbbi festéssel, porfestéssel vagy további horganyzási eljárással.