شکل دهی رول سرد: فرآیند، انواع ماشین، مزایا و راهنمای انتخاب

رول فرمینگ سرد اقتصادی ترین روش تولید پروفیل های فلزی بلند با سطح مقطع ثابت است. یک سیم پیچ از نوار فولادی یا آلومینیومی در دمای اتاق از طریق یک توالی قالب های غلتکی شکل کشیده می شود و هر ایستگاه فلز را کمی نزدیک تر به مشخصات نهایی خم می کند تا سطح مقطع کامل کامل شود. این خط به طور مداوم، معمولاً با سرعت 10 تا 40 متر در دقیقه اجرا می شود، به همین دلیل است که رول فرمینگ اولین انتخاب برای ورق های سقف، پانل های دیوار، پرلین ها، پایه های قفسه ای و ریل های ساختاری خودرو است. از آنجایی که هر قطعه از یک نوار پیوسته تشکیل شده است، ثبات ابعادی در طول طول بسیار بهتر از آن چیزی است که پرس ترمز هنگام تولید قطعات قطعه به بخش تولید می شود. برای یک مدیر کارخانه که گزینه‌های ظرفیت را ارزیابی می‌کند، این ترکیب سرعت، سازگاری و کارایی مواد باعث می‌شود فرآیند شکل‌دهی رول سرد شکسته شود.

یک مثال عینی را در نظر بگیرید. کارخانه ای که 200000 متر C-purlin در سال تولید می کند می تواند یک خط رول فرمینگ سرد را برای 3000 تا 4000 ساعت کار با یک اپراتور، یک uncoiler، یک دستگاه فرمینگ و یک استاکر اتوماتیک راه اندازی کند. تولید همان خروجی با پرس ترمز به چهار تا شش اپراتور، جابجایی مکرر مواد، و اتصالات جوشی یا پیچی بین قطعات کوتاه نیاز دارد. هزینه مواد به ازای هر کیلوگرم در هر دو مورد یکسان است، اما نیروی کار، فضای کف، زمان راه اندازی و نرخ ضایعات مقایسه را به وضوح به نفع شکل دهی رول در آن حجم می کند.

برای خریدارانی که برای خط تولید برنامه ریزی می کنند، تصمیم مهم این نیست که آیا از شکل دهی سرد استفاده کنند، بلکه این است که پیکربندی ماشین، ابزار رول و سازنده با خانواده محصول، مواد و هزینه هدف آنها مطابقت داشته باشد. این راهنما فرآیند شکل‌دهی رول سرد را گام به گام توضیح می‌دهد، انواع ماشین‌ها را با هم مقایسه می‌کند، مزایا و محدودیت‌های این فناوری را بررسی می‌کند، و معیارهای مشخصی را برای انتخاب سازنده ماشین‌های رول‌فرمینگ سرد تعیین می‌کند.

برای پروفیل های با حجم بالا با سطح مقطع ثابت، شکل دهی رول سرد کمترین هزینه واحد را ارائه می دهد و مشخصات دستگاه تعیین می کند که آیا این هزینه واقعاً به دست می آید یا خیر.

شکل دهی رول سرد چیست؟

شکل‌دهی رول سرد یک عملیات خمشی مداوم است که در آن یک نوار فلزی بلند به تدریج در دمای اتاق با عبور از جفت رول‌های دوار با خطوط مخصوص ماشین‌کاری شده شکل می‌گیرد. این نوار در طول فرآیند زیر دمای تبلور مجدد خود باقی می‌ماند، بنابراین مواد مانند شکل‌دهی گرم نرم یا پوسته نمی‌شوند. ساختار دانه کشیده و تغییر جهت داده می‌شود و نواحی خمشی سخت می‌شوند که استحکام تسلیم پروفیل نهایی را در مقایسه با سیم‌پیچ شروع افزایش می‌دهد.

این اصطلاح را می توان با نورد سرد اشتباه گرفت و این دو باید از هم جدا شوند. نورد سرد یک فرآیند کاهش مسطح است که در آن نوار ضخیم از میان رول‌های استوانه‌ای ساده عبور می‌کند که مواد را به یک ورقه نازک‌تر فشرده می‌کند. شکل دهی رول سرد یک فرآیند خمشی است که در آن رول های پروفیل شکل مقطع را تغییر می دهند در حالی که ضخامت نوار اساساً یکسان می ماند. به عبارت دیگر، نورد سرد باعث نازک شدن انبار می شود. شکل دهی رول سرد باعث می شود که استاک شکل بگیرد. هر دو عملیات به صورت سرد انجام می شوند، اما در آنها از ماشین آلات، ابزار و معیارهای کیفیت کاملاً متفاوت استفاده می شود.

ماهیت پیوسته و افزایشی شکل‌دهی رول سرد، قابلیت‌های آن را مشخص می‌کند. شکل دهی در بسیاری از ایستگاه ها، معمولاً بین 8 تا 30 توزیع می شود، و هر ایستگاه بسته به عمق مواد و پروفیل، یک خم زاویه ای کوچک تقریباً 2 تا 8 درجه انجام می دهد. از آنجایی که خم در هر مرحله کوچک است، این فرآیند می‌تواند گوشه‌های تیز، کانال‌های عمیق، و بخش‌های متقارن یا نامتقارن ایجاد کند که برای یک ضربه فشاری سخت می‌شود. خمش افزایشی همچنین به این معنی است که برگشت فنری را می توان با خمش بیش از حد در ایستگاه های نهایی جبران کرد، به همین دلیل است که خطوط با کیفیت بالا هندسه خود را در طول دوره های تولید طولانی حفظ می کنند.

سه ویژگی شکل‌دهی رول سرد را از سایر روش‌های شکل‌دهی فلز جدا می‌کند: نوار پیوسته، سطح مقطع ثابت و خمش افزایشی است. هر پروفایلی که این سه شرط را داشته باشد، کاندیدای فرآیند است. پروفیل هایی که تغییر ضخامت دارند یا به شکل های بسته نیاز دارند معمولاً باید با اکستروژن یا با فرم دهی پرس چند مرحله ای تولید شوند.

رول‌سازی سرد مواد را در نواحی خمشی تقویت می‌کند، ضخامت نوار را بدون تغییر نگه می‌دارد و پروفیل‌های ثابتی را در طول نامحدود با سرعت خط تا 40 متر در دقیقه ایجاد می‌کند.

شکل دهی رول سرد چگونه کار می کند؟

یک خط کامل شکل‌دهی رول سرد یک توالی هماهنگ از ایستگاه‌ها است. هر ایستگاه یک کار دارد و کیفیت مشخصات نهایی به عملکرد هر ایستگاه بستگی دارد. درک سفارش و عملکرد هر واحد به خریدار کمک می کند تا خط درست را مشخص کند و بعداً مشکلات را تشخیص دهد.

تغذیه نواری: uncoiler و leveler

یک سیم پیچ از نوار بر روی یک کویل کننده تک یا دو پایه نصب می شود که مواد را تحت کشش کنترل شده به خط می پردازد. سپس نوار از یک تراز کننده عبور می کند، اغلب یک صاف کننده هفت رول یا یازده رول، که انحنای باقی مانده از سیم پیچ را از بین می برد. مسطح بودن نوار ورودی یکی از متغیرهای کمتر ارزیابی شده در شکل گیری رول سرد است. یک سیم پیچ با موج لبه سنگین یا سگک مرکزی، نمایه ای ایجاد می کند که حتی زمانی که رول ها کامل هستند، منحنی یا پیچ می خورد.

Uncoiler هیدرولیک با کنترل کشش اتوماتیک برای کویل های فلزی این uncoiler کشش ثابت را در حین باز کردن حفظ می کند و از کشش و چروک شدن لبه ها جلوگیری می کند. بارگذاری سیم پیچ هیدرولیک، ترمز قابل تنظیم و پشتیبانی از سرعت خط تا 100 متر در دقیقه را ارائه می دهد که آن را به یک جزء کلیدی ورودی برای خطوط شکل دهی سنگین تبدیل می کند. مشاهده محصول →

یک کویل کننده برای یک خط سنگین باید با وزن سیم پیچ، عرض نوار و سرعت پرداخت مورد نیاز مطابقت داشته باشد. خریداران باید به دنبال انبساط هیدرولیکی روی سوراخ سیم پیچ، یک سیستم ترمز قابل تنظیم که کشش عقب ثابت را حفظ می کند، و یک ماشین سیم پیچ یا سطح شیب دار بارگیری که زمان تعویض را کاهش می دهد، باشند.

پیش پانچ و بریدگی

قبل از اینکه مواد وارد ایستگاه های شکل دهی شوند، در حالی که نوار هنوز صاف است، سوراخ های پانچ، شکاف ها و بریدگی ها را فشار می دهد. پانچ مسطح سریعتر و ارزانتر از پانچ کردن یک پروفیل شکل است، و موقعیت سوراخ نسبت به سطح مقطع را می توان در 0.3 میلی متر نگه داشت، زمانی که پرس پانچ با سرعت خط سروو همگام شود.

ایستگاه های شکل دهی و ابزار رول

قلب خط رول سابق است. هر ایستگاه دو یا چند رول سخت شده را حمل می‌کند که به شکل منفی ناحیه خمیده شده است. اولین ایستگاه‌ها لبه‌های بیرونی را خم می‌کنند، ایستگاه‌های میانی تار و دیواره‌های جانبی را می‌بندند و ایستگاه‌های نهایی کل سطح مقطع را کالیبره می‌کنند. رول ها معمولاً از فولاد ابزار پرکربن یا آلیاژی ساخته می شوند، تا 58 تا 62 HRC سخت می شوند و اغلب هنگام تشکیل نوارهای از پیش رنگ شده یا آلومینیومی برای محافظت از سطح، روکش کروم می شوند. شکاف بین رول های بالایی و پایینی باید قابل تنظیم باشد، زیرا تحمل ضخامت نوار و سختی مواد بر نیاز شکاف تأثیر می گذارد.

سیستم های برش

در خروجی، یک قالب برش پروفیل پیوسته را به طول مورد نیاز قطع می کند. دو خانواده از سیستم های برش وجود دارد. در یک سیستم قالب پرنده، کالسکه برشی تا سرعت نوار شتاب می گیرد، در حین حرکت قطع می شود و برمی گردد، بنابراین تولید بدون توقف ادامه می یابد. در یک خط توقف و برش، تغذیه برای مدت کوتاهی متوقف می شود، قالب قطع می شود و خط دوباره راه اندازی می شود. سیستم های قالب پرنده سریعتر هستند و انتهای تمیزتری را در پروفیل های بلند تولید می کنند، در حالی که خطوط توقف و برش ساده تر، ارزان تر و مناسب برای فضاهای خالی کوتاه هستند که تحمل طول آن بسیار مهم است.

چیدن، شمارش و بسته بندی

پروفیل‌های تمام‌شده روی نوار نقاله خروجی قرار می‌گیرند و توسط یک پشته‌گیر شمارش می‌شوند که آن‌ها را در بسته‌هایی قرار می‌دهد. استکرهای خودکار پروفیل ها را بر اساس طول و الگوی انباشته طبقه بندی می کنند و می توانند ایستگاه های بسته بندی و تسمه را تغذیه کنند. برای پانل های ساختمانی بزرگ، استاکر اغلب مجهز به جداکننده ورق است تا از خراشیدگی سطوح پوشش داده شده جلوگیری کند.

تعداد ایستگاه های شکل دهی، مواد رول، و نوع برش، عمق، دقت و سرعت عملی خط را تعیین می کند. هر سه باید قبل از نقل قول ماشین از نقشه قسمت تمام شده مشخص شوند.

انواع ماشین های شکل دهی رول سرد و تنظیمات خط

ماشین های رول فرمینگ سرد بر اساس آرایش رول، روش برش و خانواده محصولی که برای آن طراحی شده اند طبقه بندی می شوند. ساده‌ترین طبقه‌بندی بر اساس تعداد ایستگاه‌های شکل‌دهی و عرض ناحیه شکل‌دهی است، زیرا این دو عدد بزرگ‌ترین پروفایلی را که ماشین می‌تواند تولید کند را مشخص می‌کند.

هر پیکربندی معاوضه خاص خود را دارد. خطوط استاندارد برش به طول بالاترین سرعت را ارائه می دهند اما به محدوده باریکی از عرض پروفیل اختصاص داده شده اند. خطوط پرنده پانچ، شکل‌دهی و برش را در یک فرآیند ترکیب می‌کنند که عملیات حفاری ثانویه را حذف می‌کند. خطوط استاپ و برش انعطاف پذیرترین خطوط برای تغییرات پروفیل هستند اما تقریباً نیمی از سرعت خط را قربانی می کنند. ماشین‌های دولایه هزینه سرمایه در هر متر طبقه را دوبرابر می‌کنند، اما اجازه می‌دهند دو برنامه محصول بدون جایگاه دوم ساختمانی اجرا شوند. خطوط پانل کامپوزیت جایگزین فرم دهی ساده با فرآیند چند مرحله ای لمینیت و تاشو لبه می شوند و ستون فقرات نمای ساختمان های مدرن با درجه آتش سوزی هستند.

دومین طبقه بندی عملی بر اساس خانواده محصول است. خطوط ورق سقف و دیوار از رول های عریض، کم عمق و سرعت بالا استفاده می کنند. خطوط پرلین از رول های عمیق، C یا Z شکل با ایستگاه های بسیاری استفاده می کنند. خطوط قاب در، پروفیل های کوچک و نازک را با سرعت متوسط ​​و با کنترل دقیق طول اجرا می کنند. خطوط عمودی قفسه ده ها ایستگاه پانچ را ادغام می کنند زیرا قفسه های ذخیره سازی با الگوهای سوراخ آنها مشخص می شوند. خطوط کفپوش از نوارهای سنگین و قطرهای رول بزرگ برای مقابله با نیروهای خمشی بالاتر استفاده می کنند.

قبل از تماس با تامین کننده، خریدار باید فهرستی از پروفایل های هدف با نقشه ها، درجه مواد، ضخامت نوار و اندازه های دسته ای برنامه ریزی شده داشته باشد. یک سازنده جدی تجهیزات رول شکل‌دهی سرد از این ورودی برای توصیه پیکربندی، تعداد ایستگاه‌ها و تجهیزات کمکی استفاده می‌کند.

خط بهینه شکل‌دهی رول سرد توسط خانواده محصول و منطق دسته‌ای کارخانه تعریف می‌شود و سفارش یک دستگاه کاتالوگ استاندارد بدون آنالیز پروفایل رایج‌ترین دلیل برای نارضایتی خط است.

مواد، تلورانس ها و محدودیت های پروفیل در شکل دهی رول سرد

شکل‌دهی رول سرد با طیف وسیعی از نوارهای فلزی کار می‌کند، اما خواص مکانیکی مواد مستقیماً طراحی رول، تعداد ایستگاه‌ها و تحمل قابل دستیابی را تعیین می‌کند. فولاد با استحکام بالا به ایستگاه‌های بیشتر، قطر رول‌های بزرگ‌تر و قاب‌های دستگاه قوی‌تر نیاز دارد، زیرا فنر پشتی بالاتر و نیروهای شکل‌دهی بزرگ‌تر است. در مقابل، آلومینیوم به راحتی خم می شود اما به راحتی خراشیده می شود و به رول هایی با روکش کروم و سطوح نوار تمیز نیاز دارد.

تحمل ها از یک الگوی قابل پیش بینی پیروی می کنند. یک خط ورق سقف تجاری معمولاً عرض پروفیل را به مثبت یا منفی 1 میلی متر و طول برش را به مثبت یا منفی 2 میلی متر روی ورق 6 متری نگه می دارد. یک خط دقیق با ایستگاه‌های اضافی، رول‌های لپ‌تاپ سخت، و برش‌های سروو محور، عرض را به مثبت یا منفی ۰.۳ تا ۰.۵ میلی‌متر و طول را به مثبت یا منفی ۱ میلی‌متر نگه می‌دارد. برای پروفیل های مهندسی شده کوچک با ضخامت کمتر از 2 میلی متر، زمانی که مجموعه رول به عنوان یک مجموعه منطبق آسیاب می شود و قاب دستگاه صلب است، ابعاد مقطع را می توان در 0.1 میلی متر نگه داشت.

محدودیت های هندسی هنگام بررسی یک نقشه برای مناسب بودن شکل دهی رول به همان اندازه مهم هستند:

• کانال های عمیق با عرض نوار محدود می شوند. عرض توسعه یافته پروفیل نهایی به اضافه برگشت فلنج باید در ناحیه شکل دهی دستگاه قرار گیرد.
• حداقل شعاع خمش داخلی تقریباً 0.5 تا 1.0 برابر ضخامت مواد برای فولاد نرم و 1.0 تا 1.5 برابر برای آلومینیوم است.
• نسبت عمق پروفیل به ضخامت نوار به ندرت از 10 به 1 برای یک بار عبور تجاوز می کند. بخش های عمیق تر نیاز به پیش شکل دهی یا یک مرحله خمشی اضافی دارند.
• سوراخ‌ها و شکاف‌ها را می‌توان با دقت موقعیتی حدود 0.3 میلی‌متر به‌صورت خطی سوراخ کرد، اما الگوی سوراخ نباید یک خط خمشی را قطع کند.
• پروفیل های بلند بالای 12 متر نیاز به جداول پشتیبانی و خروجی دارند و برای جلوگیری از شلاق زدن باید سرعت خط را کاهش داد.

برای مصالح ساختمانی، رایج‌ترین خانواده رول سرد تشکیل شده، پانل کامپوزیت آلومینیومی است، که در آن پوسته‌های فلزی مسطح به یک هسته مقاوم در برابر آتش چسبانده می‌شوند و لبه‌ها روی خط تا می‌شوند. سپس این پانل به‌عنوان یک تخته ساختمانی صاف و سفت و سخت عمل می‌کند تا به‌عنوان یک پروفیل خمیده. اگرچه مرحله شکل دهی محدود است، اما اصول کنترل نوار پیوسته و کنترل کشش با خطوط رول فرمینگ یکسان است.

درجه مواد و کلاس تحمل باید قبل از برش رول ابزار تعیین شود، زیرا تغییر از فولاد نرم به فولاد با مقاومت بالا یا از تجاری به تلرانس دقیق معمولاً مستلزم یک مجموعه رول جدید است.

مزایا و محدودیت های شکل دهی رول سرد

مزایا

• بهره وری بالا و قابل تکرار، معمولاً 1500 تا 4000 متر در هر شیفت برای پروفیل های ساختمانی.
• سطح مقطع ثابت در تمام طول، بدون درز و بدون نقطه ضعف.
• بهره وری مواد؛ تغذیه نوار پیوسته ضایعات را در بیشتر خطوط زیر 2 درصد نگه می دارد.
• عملیات یکپارچه؛ مشت زدن، بریدگی، بریدگی و انباشتگی در یک پاس اتفاق می‌افتد.
• کار سرد استحکام تسلیم را افزایش می دهد و مقاومت در برابر خستگی پروفیل نهایی را بهبود می بخشد.
• مصرف انرژی در مقایسه با شکل دهی گرم و اکستروژن کم است.
• نیاز به نیروی کار در هر متر محصول نهایی کمتر از هر فرآیند خمشی جایگزین است.

محدودیت ها و خطرات پنهان

• هزینه ابزار اولیه بالا است، معمولاً 15000 تا 120000 دلار برای هر مجموعه پروفایل.
• هر نمایه معمولاً به مجموعه رول خود نیاز دارد. ابزار خانواده هزینه را کاهش می دهد اما حذف نمی کند.
• تغییر برای پروفایل های مختلف می تواند 30 تا 90 دقیقه طول بکشد، که دسته های کوچک را جریمه می کند.
• این فرآیند برای مقاطع توخالی بسته یا مقاطع عرضی که ضخامت آنها تغییر می کند مناسب نیست.
• ترک خوردن لبه می تواند زمانی رخ دهد که شعاع داخلی زیر حد مواد باشد.
• آثار رول و خراش روی سطوح پوشش داده شده نیاز به انتخاب دقیق مواد رول دارد.
• سایش طولانی مدت ابزار، تلورانس ها را به تدریج تغییر می دهد و باید با نمونه های منظم نظارت شود.

چگونه با فرآیندهای جایگزین مقایسه می شود

با تفسیر جدول، منطق تصمیم گیری روشن می شود. اگر قطعه دارای یک بخش ثابت باشد، بیشتر از حدود 2 تا 3 متر باشد، و مقدار سالانه آن بیش از 5000 قطعه باشد، رول فرمینگ سرد بر روی هزینه واحد فشار بر ترمز فشاری را کاهش می دهد. اگر مقدار کمتر از آن محدوده باشد، رول ابزار نمی تواند خود را مستهلک کند و ترمز فشاری ارزان تر باقی می ماند. اکستروژن برای پروفیل های آلومینیومی با مقاطع بسته پیچیده رقابتی است، اما هزینه قالب اکستروژن و سرعت خط کمتر مزیت را برای اشکال باز ساده کاهش می دهد. نورد گرم برای محصولات ساختاری سنگین که در آن کاهش ضخامت و شکل‌دهی با هم اتفاق می‌افتد، جذاب باقی می‌ماند، اما یک جایگزین عملی برای خانواده‌های پروفیل ورق نازک که بر کاربردهای ساختمانی و خودرویی غالب هستند، نیست.

تجربه نشان می‌دهد که بزرگترین هزینه پنهان در شکل‌دهی رول سرد، ابزارسازی نیست، بلکه زمان تغییر بین پروفیل‌ها است. اگر دستگاه به رول های کاست با تغییر سریع مجهز نباشد، کارخانه ای که 15 پروفیل در هفته تغییر می کند، چندین ساعت تولید را برای تغییر از دست می دهد. بنابراین خریدارانی که انتظار ترکیب محصول گسترده ای دارند باید برای تنظیم موتوری رول و ابزار کاست بودجه بودجه داشته باشند.

رول سرد زمانی برنده می شود که پروفیل ها طولانی، سطح مقطع ثابت باشند و در حجم سالانه بالا تولید شوند. خارج از این شرایط، فرآیندهای جایگزین اغلب ارزان تر و انعطاف پذیرتر هستند.

کاربردهای شکل دهی رول سرد در سراسر صنایع

شکل‌دهی رول سرد به طیف گسترده‌ای از صنایع خدمت می‌کند و مشخصات تجهیزات به طور قابل‌توجهی از یک کاربرد به کاربرد دیگر متفاوت است. ساخت و ساز بزرگترین مصرف کننده است و پس از آن خودروسازی، ذخیره سازی، تهویه مطبوع و انرژی. نمودار زیر توزیع نشان‌دهنده تولید رول‌های تولید شده توسط صنعت مصرف نهایی را بر اساس آمار تامین‌کننده تجهیزات و داده‌های سفارش صادرات ما نشان می‌دهد.

توزیع خروجی رول سرد در صنایع مصرف نهایی به مهندسان و سرمایه گذاران کمک می کند تا بفهمند این فناوری بالاترین ارزش را در کجا ارائه می دهد. ارقام زیر ترکیبی از حجم تولید گزارش شده توسط تامین کنندگان تجهیزات، آمار انجمن های تجاری و سوابق سفارش صادرات از پروژه های خط رول فرمینگ مستقر در چین است. ساخت و ساز غالب است زیرا پروفیل های سقف، پانل های دیوار، پرلین ها، عرشه کف و پانل های کامپوزیت همه به خمش مداوم متکی هستند. قفسه‌های خودرو و ذخیره‌سازی حجم قابل‌توجهی دارند، در حالی که برنامه‌های HVAC و انرژی از پایه کوچک‌تری در حال رشد هستند. درصدهای دقیق از یک منطقه به منطقه دیگر تغییر می کند، اما رتبه بندی برای بیش از یک دهه ثابت مانده است.

ساخت و ساز تقریباً نیمی از تولید جهانی رول تشکیل شده را به خود اختصاص می دهد و سهم آن در چند خانواده با حجم بالا متمرکز شده است. ورق های فلزی سقف و روکش دیوار در عرض های پیوسته و با سرعت خطی 20 تا 40 متر در دقیقه تولید می شوند که آنها را به عنوان کاندیدای رول فرمینگ ایده آل می کند. پرلین و پروفیل های سازه ای به عنوان عناصر باربر در ساختمان های فولادی عمل می کنند و بخش قابل توجهی از بخش ساخت و ساز را تشکیل می دهند. پانل های کامپوزیت آلومینیومی و پانل های کامپوزیت فلزی دارای درجه آتش سوزی یک بخش فرعی با رشد سریع اضافه می کنند که از تجهیزات پردازش سیم پیچ پیوسته و تاشو لبه استفاده می کند. بخش خودرو، تقریباً 20 درصد، برای ریل‌های مدیریت تصادف، اعضای متقاطع، مسیر صندلی‌ها و کانال‌های راهنمای پنجره به رول‌فرمینگ متکی است. اگرچه پروفیل‌های خودرو کوتاه‌تر از پروفیل‌های ساختمانی هستند، اما نیازمند تحمل‌های سخت‌تر و عملیات سوراخ‌کردن انتهایی گسترده‌تر هستند. قفسه های ذخیره سازی حدود 15 درصد از حجم را تشکیل می دهند که توسط انبارها و مراکز لجستیکی هدایت می شود که به پایه های بلند و ساختاری پایدار نیاز دارند. پایه های قفسه دارای الگوهای سوراخ متراکم هستند، به همین دلیل است که خطوط رک مدرن ایستگاه های پانچینگ سروو را با بخش شکل دهی ادغام می کنند. سازندگان HVAC از پروفیل های رول شکل برای مقاطع کانال، کانال های تقویت کننده و اعضای قاب، معمولاً در فولاد گالوانیزه سبک گیج استفاده می کنند. بخش انرژی سریع‌ترین رشد را دارد و ریل‌های نصب خورشیدی هر سال هزاران کیلومتر از پروفیل رول‌شده را مصرف می‌کنند. هر کاربرد تعادل متفاوتی از تحمل، کیفیت سطح و حجم تولید را تحمیل می کند، بنابراین پیکربندی بهینه ماشین بر این اساس تغییر می کند. بنابراین خریدارانی که برای ظرفیت جدید برنامه ریزی می کنند، باید ابتدا صنعت مصرف نهایی را تعریف کنند و اجازه دهند خانواده مشخصات، نه کاتالوگ ماشین، مشخصات تجهیزات را هدایت کند.

در ساخت‌وساز، رول‌فرمینگ سرد سقف‌ها و ورق‌های دیوار فلزی را که ساختمان‌های صنعتی را می‌پوشاند، پرلین‌هایی که آنها را نگه می‌دارند و پانل‌های کامپوزیت مورد استفاده در نماها و پارتیشن‌های داخلی تولید می‌کند. پانل های کامپوزیت آلومینیومی و پانل های کامپوزیت فلزی درجه آتش بر روی خطوط پیوسته تولید می شوند که پوسته آلومینیومی را به یک هسته غیر قابل احتراق A2 یا B1 مقاوم در برابر شعله می چسباند. مراحل چرخش لبه و تاشو در چنین خطوطی از همان منطق رول‌سازی افزایشی مانند خطوط پروفیل پیروی می‌کنند، به همین دلیل است که تولید پانل کامپوزیت فلسفه تجهیزات مشابهی دارد.

خط تولید پانل کامپوزیت آلومینیومی با لمینیت دقیق این خط خودکار به طور مداوم ورق های ACP را با اندازه های قابل تنظیم تولید می کند، با استفاده از پرس گرم کنترل شده با دمای چند ناحیه ای و کنترل تنش دقیق برای اطمینان از اتصال با استحکام بالا فویل آلومینیومی به مواد هسته، مناسب برای کاربردهای معماری و علائم. مشاهده محصول →

خط تولید پانل های کامپوزیت آلومینیومی، پوسته های آلومینیومی با کویل را پردازش می کند، چسب را اعمال می کند، آنها را روی یک هسته پر از مواد معدنی لمینیت می کند و لبه های پانل را به هندسه مستطیلی دقیق تبدیل می کند. همین اصل به پانل های کامپوزیت فولادی و پانل های بدنه تریلر کامیون نیز تعمیم می یابد، جایی که وزن سبک و سطح صاف پانل ساندویچ وزن بدن را کاهش می دهد و در عین حال سفتی را حفظ می کند.

تامین کنندگان خودرو از شکل دهی سرد برای سیستم های مدیریت تصادف، ریل های سقف، تیرهای برخورد جانبی، مسیر صندلی و کانال های راهنمای پنجره استفاده می کنند. این قطعات کوتاه‌تر از پروفیل‌های ساختمان هستند، اما به تلرانس‌های سخت‌تر، کیفیت لبه‌ها و دقت سوراخ‌کردن انتهایی نیاز دارند. گریدهای فولادی با استحکام بالا در محدوده 780 تا 1200 مگاپاسکال به طور فزاینده ای رایج هستند و خط باید با ایستگاه های اضافی و رول های سخت شده برای مدیریت فنر بک طراحی شود.

پایه ها و تیرهای شکل گرفته از رول سرد بار را در قفسه های پالت و انبارهای مرتفع حمل می کنند. سطح مقطع پروفیل، معمولا یک کانال باز با لبه های برگشتی، نسبتا ساده است، اما الگوی سوراخ در امتداد صورت متراکم است. بنابراین، خطوط رک ایستگاه‌های پانچ دوعملی را با تغذیه همگام‌سازی می‌کنند و قالب قطع باید هر دو سر را تمیز کند.

کانال کشی، اتصالات پروفیل و کانال های تقویتی در سیستم های HVAC از فولاد گالوانیزه سبک با سرعت بالا ساخته می شوند. اندازه‌های دسته‌ای متوسط ​​هستند، بنابراین مجموعه‌های رول با تغییر سریع یک نیاز رایج هستند. سریعترین برنامه در حال رشد، نصب خورشیدی است. ریل‌های آلومینیومی و فولادی گالوانیزه برای ماژول‌های PV هر ساله در هزاران کیلومتر با سوراخ‌های حفر شده یا شکافی که برای گیره‌های ماژول قرار می‌گیرند، نورد می‌شوند. رول فرمینگ تنها راه مقرون به صرفه برای تولید آن حجم با هزینه کم است.

هر صنعت مصرف نهایی تعادل خود را از سرعت، تحمل، الگوی سوراخ و درجه مواد تحمیل می‌کند، بنابراین مشخصات دستگاه باید براساس داده‌های صنعت هدف به جای فهرست ماشین‌های عمومی هدایت شود.

نحوه انتخاب سازنده دستگاه شکل دهی رول سرد

انتخاب یک دستگاه رول فرمینگ سرد یک تصمیم تجهیزات سرمایه ای با عواقب برای سال ها کار است. زمانی که سرعت خط، تعویض، عمر ابزار و پاسخ پس از فروش در محاسبه لحاظ می‌شود، ارزان‌ترین قیمت به ندرت اقتصادی‌ترین قیمت است. فرآیند زیر ارزشیابی را عینی و عملی نگه می دارد.

با تعریف خط با اعداد سخت شروع کنید:

• هر پروفایلی را که قصد اجرای آن را دارید، با نقشه‌ها، درجه مواد، ضخامت نوار و اندازه‌های دسته‌ای فهرست کنید.
• ظرفیت سالانه مورد نیاز را بر حسب متر خطی و حجم شیفت پیک محاسبه کنید.
• کلاس تحمل را برای هر پروفایل تعریف کنید: تجاری، با دقت بالا یا مهندسی شده.
• مشخصات سیم پیچ را تأیید کنید: عرض، گیج، قطر داخلی و حداکثر وزن سیم پیچ.
• عملکردهای کمکی مورد نیاز را فهرست کنید: پانچ درون خطی، بریدگی، برجسته کردن، انباشته کردن، و بسته بندی.

با ثابت بودن مشخصات، تولیدکنندگان را در پنج نکته ارزیابی کنید:

1. خطوط مرجع؛ درخواست ویدیو یا بازدید از کارخانه از خطوطی که خانواده پروفایل مشابهی دارند را مشاهده کنید.
2. قابلیت ابزارسازی؛ تأیید کنید که تأمین‌کننده رول‌ها را با درجه سختی و درجه فولاد ابزار در داخل طراحی و آسیاب می‌کند.
3. سطح اتوماسیون؛ مارک PLC، درایوهای سروو، HMI و عملکرد تشخیص از راه دور را بررسی کنید.
4. انطباق و صدور گواهینامه؛ ISO 9001 برای سیستم کیفیت و نشان CE در سیستم های الکتریکی و ایمنی.
5. پاسخ سرویس؛ زمان پاسخ مستند، در دسترس بودن قطعات یدکی، و برنامه راه اندازی.

به دنبال اثبات مستند باشید: ISO 9001 سیستم کیفیت را پوشش می دهد. CE نشانه طراحی الکتریکی و ایمنی برای بازار اروپا. سوابق صادرات تجربه نصب در خارج از کشور را نشان می دهد. عرضه‌کننده‌ای که در 45 کشور به مشتریان خدمات ارائه کرده است و خطوطی را برای 14 تا از 20 تولیدکننده برتر پانل‌های کامپوزیت فلزی در جهان ایجاد کرده است، معمولاً پیشنهاد فنی بسیار دقیق‌تری نسبت به تأمین‌کننده‌ای بدون چنین مرجعی ارائه می‌کند.

برای تولیدکنندگان پانل های درجه بندی آتش، الزامات شکل دهی و لمینیت سخت تر از پانل های استاندارد است. خط تولید پانل های کامپوزیت فلزی غیر قابل احتراق A2 ترکیبی از جابجایی هسته معدنی، کاربرد چسب و تشکیل پوست در یک فرآیند کنترل شده است.

خط تولید پنل کامپوزیت فلزی غیر قابل احتراق A2 این خط کاملاً خودکار هسته‌های آلی قابل اشتعال را با هسته معدنی کلاس A2 جایگزین می‌کند و به مقاومت در برابر آتش مطابق EN 13501-1 دست می‌یابد. اختلاط، شکل‌دهی، فشار دادن گرم و برش را با سرعت 1-3 متر در دقیقه با کنترل هوشمند دما برای پخت یکنواخت ادغام می‌کند. مشاهده محصول →

در طول ارزیابی، از هر سازنده بخواهید یک طرح اولیه طرح بندی کند که ردپای خط، موقعیت اپراتور، نقاط دسترسی تعمیر و نگهداری و محل کابینت برق را نشان می دهد. نقاشی ها را در کنار هم مقایسه کنید. هزینه یک خط با برنامه ریزی ضعیف در فضای ساختمان بیشتر از صرفه جویی در قیمت خود دستگاه است. بدون توافق در مورد آزمون پذیرش کارخانه به خط متعهد نشوید. اجرای آزمایشی باید از مواد شما، طراحی نمایه شما و نقاط تنظیم طول شما استفاده کند که در حالت ایده آل 500 تا 1000 متر خطی تولید مداوم است. تحمل اندازه گیری شده و کیفیت سطح در آزمون پذیرش، عملکرد کارخانه شما را پیش بینی می کند.

فقط تولیدکنندگانی را فهرست کنید که خطوط مرجع را برای خانواده محصول دقیقی که تولید می‌کنید نشان می‌دهند و درجه فولاد ابزار، سرعت خط، دقت قطع و زمان پاسخگویی پس از فروش را به صورت مکتوب درج می‌کنند.

نگهداری و ایمنی دستگاه شکل دهی رول سرد

شکل‌دهی رول سرد هزاران متر در هر شیفت کار می‌کند و مشکلات کوچک ابزارسازی وقتی در حجم زیاد ضرب می‌شوند، به سرعت تشدید می‌شوند. یک برنامه نگهداری پیشگیرانه بر اساس ساعات کار، قبل از تولید ضایعات، فرسوده می شود. جدول زیر یک برنامه عملی برای یک خط معمولی را خلاصه می کند.

مسائل رایج عملیاتی و علل احتمالی آنها عبارتند از: منحنی های پروفیل تمام شده به یک طرف هنگامی که فشار رول ناهموار است یا یک طرف شکاف رول ساییده شده است. هنگامی که نوار دارای موج لبه ای از سیم پیچ است یا رول های مرکزی به درستی از وب پشتیبانی نمی کنند، لبه های موج دار روی نمایه ظاهر می شوند. زمانی که انکودر می لغزد، فاصله قالب نادرست است، یا رول های تغذیه دارای شیارهای فرسوده هستند، طول برش فراتر از تحمل است. هنگامی که رول ها کثیف هستند، سطح رول برای مواد پوشش داده شده نامناسب است، یا نوار در برابر یک راهنمای جانبی بیش از حد محکم می شود، خراش های سطحی روی نوار رنگ شده ظاهر می شوند. و زمانی که عیار فولاد رول برای سختی مواد بسیار کم باشد یا روغن کاری اعمال نشود، عمر ابزار کمتر از حد انتظار است.

ایمنی در خطوط رول فرمینگ سرد غیر قابل مذاکره است. ایستگاه های شکل دهی دارای رول های چرخان با سرعت بالا و نوار سنگین تحت کشش هستند و قالب برش می تواند چندین تن نیرو اعمال کند. یک خط که به درستی محافظت می شود دارای پوشش های ثابت روی ایستگاه های رول، درهای دسترسی به هم قفل شده است که هنگام باز شدن خط را متوقف می کند، کنترل های دو دستی یا پرده های نور در ایستگاه های اپراتور، و دکمه های توقف اضطراری به وضوح در فواصل در طول خط مشخص شده است. کابینت های الکتریکی باید استاندارد CE یا استاندارد محلی را که دستگاه برای آن در نظر گرفته شده است داشته باشد. تنظیمات و تغییرات ابزار باید با قفل شدن خط و چرخاندن دستی رول ها فقط پس از جدا شدن درایو انجام شود.

اپراتورها به آموزش ساختار یافته در مورد تغذیه نوار، تنظیم شکاف های رول، پاک کردن گیرها و تشخیص علائم اولیه سایش ابزار نیاز دارند. بیشتر صدمات جدی در خطوط رول‌فرمینگ هنگام مداخله دستی در داخل ایستگاه‌های شکل‌دهی اتفاق می‌افتد، بنابراین قانون "هرگز با درایو درگیر به داخل نرسید" باید از نظر فیزیکی توسط محافظ ماشین اجرا شود، نه فقط با یک اخطار.

یک برنامه تعمیر و نگهداری مرتبط با ساعات کار و یک رویه قفل که به طور دقیق اجرا می شود، از بیش از 80 درصد مشکلات کیفی و تقریباً تمام صدمات جدی در خط شکل گیری رول سرد جلوگیری می کند.

هزینه تشکیل رول سرد و بازده سرمایه گذاری

شکل‌دهی رول سرد در مرحله خرید گران به نظر می‌رسد، به خصوص در مقایسه با پرس ترمز با عرض مشابه. منطق اقتصادی در هزینه واحد در حجم بالا نهفته است، جایی که استهلاک ابزار و پس انداز نیروی کار بر مقایسه غالب است.

مقیاس های هزینه ابزار با پیچیدگی مشخصات بیشتر از اندازه ماشین. یک ست رول سقف راه راه ساده با 12 ایستگاه ممکن است 15000 تا 30000 دلار قیمت داشته باشد. یک مجموعه ساختاری 24 ایستگاهی برای یک پرلین با استحکام بالا از 50000 دلار تا 120000 دلار قیمت دارد زیرا رول ها بزرگتر، سخت تر و دقیق تر هستند. خود دستگاه، شامل uncoiler، سابق، cut-off و stacker معمولاً 70 تا 85 درصد از کل سرمایه گذاری را تشکیل می دهد.

نقطه سربه سر در برابر پرس ترمز به سه متغیر بستگی دارد: هزینه نیروی کار در ساعت، زمان چرخه به ازای هر قسمت در ترمز فشاری، و حجم سالانه پروفیل. به عنوان یک قاعده کلی، زمانی که یک پروفیل منفرد از 15000 تا 50000 متر خطی در سال فراتر می رود، هزینه سرمایه ای یک خط رول شکل دهی طی 18 تا 36 ماه از طریق صرفه جویی در کار و ضایعات بازیابی می شود.

یک تولید کننده پرلین را در نظر بگیرید که 240000 متر در سال تولید می کند. عملیات پرس ترمز فعلی از چهار اپراتور با هزینه نیروی کار بارگذاری شده 12 دلار در ساعت استفاده می کند که یک صورتحساب کار سالانه حدود 96000 دلار برای این خط تولید ایجاد می کند. ضایعات 4 درصد در برابر هزینه مواد سالانه 780000 دلار یا تقریباً 31000 دلار از دست رفته به ضایعات است. یک خط رول‌فرمینگ سه عملگر از چهار عملگر را جایگزین می‌کند، ضایعات را تا 1 درصد کاهش می‌دهد و عملیات برش ثانویه را حذف می‌کند. پس انداز ترکیبی نزدیک به 90000 دلار در سال است. در مقابل مجموع سرمایه گذاری خطی 320000 دلاری شامل ابزار، نصب و آموزش، دوره بازپرداخت با مفروضات محافظه کارانه حدود سه سال و نیم است.

هزینه های جاری را نباید فراموش کرد: برق برای درایوها و پمپ های هیدرولیک، سنگ زنی و جایگزینی رول ها، روغن کاری، و کار تعمیر و نگهداری. اینها معمولاً 5 تا 10 درصد هزینه عملیاتی سالانه را تشکیل می دهند. ست های رول یدکی برای ایستگاه های مستعد فرسودگی تنها مفیدترین بیمه نامه ای است که یک کارخانه می تواند بخرد، زیرا زمان انتظار شش تا ده هفته ای برای رول جایگزین یکی از دلایل رایج خرابی قابل اجتناب است.

هنگامی که حجم کافی باشد، بازده خط شکل‌دهی رول سرد ناشی از کاهش نیروی کار، پس‌انداز ضایعات و حذف عملیات ثانویه است، نه از قیمت پایین‌تر دستگاه.

سوالات متداول شکل دهی رول سرد

اینها سوالاتی است که خریداران و مهندسان فرآیند اغلب هنگام ارزیابی تجهیزات شکل دهی رول سرد می پرسند.

• رول فرمینگ سرد برای چه مواردی استفاده می شود؟

  رول فرمینگ سرد برای تولید پروفیل های فلزی بلند با سطح مقطع ثابت استفاده می شود. کاربردهای معمولی عبارتند از ورق های سقف، روکش دیوار، پرلین، کفپوش، قفسه های ذخیره سازی، قاب درها، ریل های ساختاری خودرو، پروفیل های کانال HVAC، و ریل های نصب خورشیدی. نخ رایج حجم زیاد است: این فرآیند زمانی از نظر اقتصادی جذاب می شود که هزاران متر پروفیل یکسان در سال مورد نیاز باشد.

• تفاوت بین فرمینگ رول سرد و نورد سرد چیست؟

  نورد سرد یک فرآیند کاهش ضخامت است: نوار مسطح از میان رول‌های ساده عبور می‌کند که آن را به یک ورقه نازک‌تر فشرده می‌کند. شکل دهی رول سرد یک فرآیند خمشی است: رول های شکل دار به تدریج نوار را به شکل یک پروفیل خم می کنند در حالی که ضخامت آن بدون تغییر باقی می ماند. نام ها مشابه هستند زیرا هر دو زیر دمای تبلور مجدد مواد عمل می کنند، اما ماشین آلات، ابزار و محصولات کاملاً متفاوت هستند.

• فرمینگ رول سرد چه تحملی می تواند داشته باشد؟

  خطوط ورق های سقف و دیوار تجاری معمولاً عرض پروفیل را به مثبت یا منفی 1 میلی متر نگه می دارند و طول را به مثبت یا منفی 2 میلی متر در ورق 6 متری برش می دهند. خطوط دقیق با ایستگاه های اضافی و سروو برش عرض را به مثبت یا منفی 0.3 تا 0.5 میلی متر نگه می دارند و در پروفیل های مهندسی شده کوچک می توانند به مثبت یا منفی 0.1 میلی متر برسد. تحمل به درجه مواد، عمق پروفیل و تعداد ایستگاه های شکل دهی بستگی دارد.

• آیا یک دستگاه می تواند چندین پروفایل را اجرا کند؟

  یک ماشین با مجموعه های رول قابل تعویض می تواند پروفیل های مختلف را در یک خانواده عرض و مواد اجرا کند. تعویض با رول پیچ و مهره ای 30 تا 90 دقیقه یا با کاست یا سیستم های تعویض سریع 10 تا 20 دقیقه طول می کشد. پروفیل هایی با عرض های کاملاً متفاوت معمولاً به ماشین دوم یا خط دو لایه نیاز دارند.

• دوام رول ابزار چقدر است؟

  یک مجموعه رول با طراحی خوب برای فولاد گالوانیزه معمولاً 2 تا 5 میلیون متر خطی قبل از نیاز به آسیاب مجدد دوام می آورد. فولاد ضد زنگ و مواد از پیش رنگ شده به دلیل سختی بالاتر یا پوشش های ساینده عمر ابزار را کاهش می دهند. درجه و سختی فولاد ابزار، به علاوه روانکاری مداوم، عوامل اصلی کنترل عمر ابزار هستند.

• چه چیزی باعث ترک خوردن لبه در رول‌سازی سرد می‌شود؟

  ترک خوردن لبه معمولاً به دلیل شعاع خمش درونی زیر حد مواد، لبه‌های سخت شده به‌جا مانده از شکاف ضعیف سیم‌پیچ یا شکاف رول نادرست در ایستگاه‌های اولیه ایجاد می‌شود. راه حل با بررسی شرایط لبه شکاف شروع می شود، سپس تأیید می کند که حداقل شعاع 0.5 تا 1.0 برابر ضخامت مواد برای فولاد و 1.0 تا 1.5 برابر برای آلومینیوم است.

دستگاه را با خانواده پروفیل و مواد مطابقت دهید، و سرمایه‌گذاری رول شکل‌دهی سرد سریع‌تر از خرید تجهیزات فرم‌دهی فلزی دیگر باز می‌گردد.

منابع شکل دهی سرد و پشتیبانی پروژه

ارزیابی خط شکل‌دهی رول سرد زمانی آسان‌تر است که سازنده ماشین هم اسناد فنی و هم قابلیت اجرای پروژه را ارائه دهد. منابع زیر پیشینه یک خانواده محصول کلیدی و خدمات نصب و راه اندازی که با خطوط ما همراه است را ارائه می دهد.

اگر شرکت شما پروفیل های فلزی را برای بخش ساختمان، حمل و نقل، ذخیره سازی یا انرژی تولید می کند، ما می توانیم یک پیشنهاد کامل خط رول فرمینگ سرد را از روی نقشه پروفایل، درجه مواد و خروجی سالانه شما تهیه کنیم. این پیشنهاد شامل پیکربندی خط، طراحی رول، لیست تجهیزات کمکی، نقشه طبقه و برنامه تحویل بودجه است. برای اهداف طراحی و تولید خود با ما تماس بگیرید و تیم مهندسی ما با یک پیشنهاد فنی و تجاری پاسخگوی شما خواهد بود.

ارزیابی را با ترسیم نمایه و حجم سالانه شروع کنید. یک سازنده خط تولید رول سرد با صلاحیت، مفهوم خط، بودجه و برنامه تحویل را ظرف پنج روز کاری برمی گرداند.