Figura 1. Durante un ciclo de laminación en un sistema alimentado por bobina vertical, el borde de ataque se “enrolla” frente a los rodillos de doblado. El borde de salida recién cortado se empuja hacia el borde de ataque, se clava y se suelda para formar la cubierta laminada. .
Todos en el campo de la fabricación de metales probablemente estén familiarizados con las prensas de laminación, ya sea la abrazadera inicial, la abrazadera doble de tres rodillos, la geometría de traslación de tres rodillos o la variedad de cuatro rodillos. Cada una tiene sus limitaciones y ventajas, pero también tienen una característica en común: enrollan hojas y hojas en posición horizontal.
Un método menos familiar implica el desplazamiento vertical. Al igual que otros métodos, el desplazamiento vertical tiene sus propias limitaciones y ventajas. Estas ventajas casi siempre resuelven al menos uno de los dos desafíos. Uno es la influencia de la gravedad en la pieza de trabajo durante el proceso de laminado y el otro. otro es la baja eficiencia del manejo de materiales. Mejorar ambos puede mejorar el flujo de trabajo y, en última instancia, aumentar la competitividad de los fabricantes.
La tecnología de laminación vertical no es nueva. Sus raíces se remontan a un puñado de sistemas personalizados construidos en la década de 1970. En la década de 1990, algunos fabricantes de máquinas ofrecían laminadores verticales como una línea de productos regular. La tecnología ha sido adoptada por varias industrias, especialmente en el campo de la producción de tanques.
Los tanques y contenedores comunes que normalmente se producen verticalmente incluyen tanques y contenedores para las industrias de alimentos y bebidas, lácteos, vino, cerveza y farmacéutica;tanques de almacenamiento de aceite API;y tanques soldados para agricultura o almacenamiento de agua. La rodadura vertical reduce en gran medida el manejo de materiales;generalmente produce curvas de mayor calidad;y alimenta de manera más eficiente las siguientes etapas de producción de ensamblaje, alineación y soldadura.
Otra ventaja entra en juego cuando la capacidad de almacenamiento de materiales es limitada. El almacenamiento vertical de tableros o láminas requiere muchos menos pies cuadrados que los tableros o láminas almacenados en una superficie plana.
Considere un taller que enrolla los armazones (o “rutas”) de tanques de gran diámetro sobre rodillos horizontales. Después del rolado, el operador suelda por puntos, baja los marcos laterales y desliza el armazón enrollado. Dado que el armazón delgado se dobla por su propio peso , el caparazón debe apoyarse con refuerzos o estabilizadores, o debe girarse a una posición vertical.
Una cantidad tan grande de manipulación (introducir hojas desde una posición horizontal en rollos horizontales, que luego se sacan y se inclinan para apilarlas después de enrollarlas) puede crear una variedad de desafíos de producción. Con el desplazamiento vertical, la tienda elimina todo el procesamiento intermedio. las hojas se alimentan y enrollan verticalmente, se pegan y luego se levantan verticalmente para la siguiente operación. Cuando se enrolla verticalmente, la carcasa del tanque no resiste la gravedad y, por lo tanto, no se comba por su propio peso.
Algo de rolado vertical ocurre en máquinas de cuatro rodillos, especialmente para tanques de diámetro más pequeño (generalmente menos de 8 pies de diámetro) que se enviarán aguas abajo y se trabajarán en dirección vertical. El sistema de cuatro rodillos permite volver a rolar para eliminar partes planas sin doblar ( donde los rollos agarran la placa), que es más pronunciado en las conchas de pequeño diámetro.
La mayoría de las latas se laminan verticalmente usando máquinas de tres rodillos y geometría de dos boquillas, usando láminas de metal en blanco o alimentando directamente desde la bobina (un enfoque que se está volviendo más común). En estas configuraciones, el operador usa un calibre de radio o plantilla para medir el radio del recinto. Ajustan los rodillos de flexión cuando el borde delantero de la bobina está en contacto, y luego lo ajustan nuevamente a medida que la bobina continúa alimentándose. y el operador mueve los rodillos para causar más flexión para compensar.
La recuperación elástica varía según las propiedades del material y el tipo de bobina. El diámetro interno (DI) de la bobina es importante. En igualdad de condiciones, una bobina de 20 pulgadas. mayor rebote.ID.
Figura 2. El desplazamiento vertical se ha convertido en una parte integral de muchas instalaciones de campo de tanques. Con una grúa, el proceso generalmente comienza con la hilera superior y avanza hacia la hilera inferior. Observe la única soldadura vertical en la hilera superior.
Tenga en cuenta, sin embargo, que el rolado vertical es muy diferente del rolado de placa gruesa en el rolado horizontal. Para este último, el operador se esfuerza por garantizar que los bordes de la tira coincidan exactamente al final del ciclo de rolado. los diámetros no se pueden volver a trabajar fácilmente.
Cuando se forma la carcasa del tanque con rollos verticales de bobina, el operador no puede dejar que los bordes se unan al final del ciclo de laminación porque, por supuesto, la lámina proviene directamente de la bobina. Durante la laminación, la lámina tiene un borde delantero, pero no un borde. borde posterior hasta que se corta de la bobina. En el caso de estos sistemas, la bobina se enrolla en un círculo completo antes de doblar los rollos y luego se corta después de la finalización (consulte la Figura 1). Después de esto, el borde posterior recién cortado se empujado hacia el borde de ataque, asegurado y luego soldado para formar el caparazón enrollado.
El predoblado y el relaminado en la mayoría de las unidades alimentadas por bobina son ineficientes, lo que significa que sus bordes delantero y trasero tienen secciones de caída que a menudo se desechan (similares a las secciones planas sin doblar en laminación sin bobina). Dicho esto, muchos operadores ven la chatarra como un pequeño precio a pagar por todas las eficiencias de manejo de materiales que les brindan los rodillos verticales.
Aun así, algunos operadores quieren aprovechar al máximo el material que tienen, por lo que optan por un sistema integrado de nivelación de rodillos. Estos son similares a los enderezadores de cuatro rodillos en una línea de procesamiento de bobinas, simplemente volteados. Las configuraciones comunes incluyen siete y enderezadores de doce alturas que utilizan una combinación de rodillos inactivos, enderezadores y dobladores. El enderezador no solo minimiza la sección de caída de chatarra por carcasa, sino que también aumenta la flexibilidad del sistema;es decir, el sistema puede producir no solo piezas laminadas, sino también palanquillas planas y planas.
La tecnología de nivelación no puede replicar los resultados de los sistemas de nivelación extendidos que se usan en los centros de servicio, pero puede producir material lo suficientemente plano como para cortarlo con láser o plasma. Esto significa que los fabricantes pueden usar bobinas para operaciones de laminación vertical y corte plano.
Imagine que un operador que hace rodar el armazón para una sección de tanque recibe un pedido de un lote de piezas en bruto para una mesa de corte por plasma. Después de enrollar el armazón y enviarlo aguas abajo, configura el sistema para que el nivelador no alimente directamente a la vertical. rollos. En su lugar, el nivelador alimenta material plano que se puede cortar a la longitud deseada, creando una pieza en bruto plana para el corte por plasma.
Después de cortar un lote de espacios en blanco, el operador vuelve a configurar el sistema para reanudar el rolado de las carcasas de los tanques. Y debido a que rola material plano, la variabilidad del material (incluidos los diversos grados de recuperación elástica) no es un problema.
En la mayoría de las áreas de fabricación industrial y estructural, los fabricantes buscan aumentar el volumen de fabricación en el taller para simplificar y simplificar la fabricación e instalación en el campo. Sin embargo, para la fabricación de tanques grandes y estructuras grandes similares, esta regla no se aplica, principalmente debido a la increíbles desafíos de manejo de materiales que presentan estos trabajos.
Operando en el lugar de trabajo, los rodillos verticales en espiral simplifican el manejo de materiales y simplifican todo el proceso de fabricación del tanque (vea la Figura 2). Es mucho más fácil transportar una bobina de metal a un lugar de trabajo que desplegar una serie de secciones enormes en un taller. , el laminado en el sitio significa que incluso los tanques de mayor diámetro se pueden fabricar con una sola soldadura vertical.
Llevar el nivelador al campo permite una mayor flexibilidad en las operaciones de campo. Esta es una opción común para la producción de tanques en el sitio, donde la funcionalidad adicional permite a los fabricantes construir plataformas o fondos de tanques en el sitio a partir de rollos enderezados, lo que elimina el transporte entre el taller y el taller. y sitio de trabajo.
Figura 3. Algunos rodillos verticales están integrados con sistemas de producción de tanques in situ. El gato eleva la hilera previamente laminada hacia arriba sin necesidad de una grúa.
Algunas operaciones de campo integran rodillos verticales en un sistema más grande, incluidas las unidades de corte y soldadura que se utilizan con gatos elevadores únicos, lo que elimina la necesidad de una grúa en el sitio (consulte la Figura 3).
Todo el tanque se construye de arriba hacia abajo, pero el proceso comienza desde cero. Así es como funciona: la bobina o lámina se pasa a través de rollos verticales a solo pulgadas de donde está la pared del tanque en el campo. Luego se alimenta la pared. en guías que transportan la hoja a medida que se alimenta alrededor de toda la circunferencia del tanque. Los rollos verticales se detienen, los extremos se cortan y las costuras verticales individuales se colocan y sueldan. El conjunto de refuerzo se suelda luego a la carcasa. Siguiente , el gato levanta el caparazón enrollado. Repita el proceso para el siguiente caparazón a continuación.
Se realizaron soldaduras circunferenciales entre las dos secciones enrolladas y luego se ensamblaron las piezas superiores del tanque en su lugar, mientras que la estructura permaneció cerca del suelo y solo se hicieron las dos capas superiores. Una vez que se completó el techo, los gatos levantan toda la estructura en preparación para el próximo caparazón y el proceso continúa, todo sin necesidad de una grúa.
Cuando la operación llega a la línea más baja, entran en juego las placas más gruesas. Algunos productores de tanques in situ usan placas de 3/8 a 1 pulgada de espesor y, en algunos casos, incluso más pesadas. Por supuesto, las placas no están en forma de bobina y pueden ser tan largo, por lo que estas secciones inferiores tendrán múltiples soldaduras verticales que conectan las secciones de láminas laminadas. En cualquier caso, con máquinas verticales en el sitio, las láminas se pueden descargar de una sola vez y enrollar en el sitio para su uso directo en la construcción de tanques.
Este sistema de construcción de tanques personifica la eficiencia de manejo de materiales que se logra (al menos en parte) mediante el desplazamiento vertical. Por supuesto, como con cualquier tecnología, el desplazamiento vertical no está disponible para todas las aplicaciones. Su idoneidad depende de la eficiencia de procesamiento que crea.
Considere un fabricante que instala un rodillo vertical no alimentado por bobina para realizar una variedad de trabajos, la mayoría de los cuales son carcasas de diámetro pequeño que requieren predoblado (doblado de los bordes delantero y trasero de la pieza de trabajo para minimizar el plano sin doblar). Estos trabajos son teóricamente posibles en rollos verticales, pero el predoblado en dirección vertical es mucho más engorroso. En la mayoría de los casos, el rolado vertical es ineficiente para una gran cantidad de trabajos que requieren predoblado.
Además de los problemas de manejo de materiales, los fabricantes han integrado rodillos verticales para evitar luchar contra la gravedad (nuevamente para evitar el pandeo de grandes recintos sin soporte). el tablero verticalmente no tiene mucho sentido.
Además, el trabajo asimétrico (óvalos y otras formas inusuales) generalmente se forma mejor en rollos horizontales, con soporte superior si se desea. En estos casos, los soportes hacen más que simplemente evitar el pandeo inducido por la gravedad;guían el trabajo a través de los ciclos de laminación y ayudan a mantener la forma asimétrica de la pieza de trabajo. El desafío de operar un trabajo de este tipo en una orientación vertical puede anular cualquier beneficio del desplazamiento vertical.
La misma idea se aplica al rodamiento cónico. Los conos rodantes se basan en la fricción entre los rodillos y la cantidad variable de presión de un extremo de los rodillos al otro. Al desplazar un cono verticalmente, la gravedad agrega aún más complejidad. Puede haber situaciones únicas, pero para todos los efectos, hacer rodar el cono verticalmente no es práctico.
El uso vertical de máquinas de geometría de traslación de tres rodillos tampoco suele ser práctico. En estas máquinas, los dos rodillos inferiores se mueven hacia la izquierda y hacia la derecha en cualquier dirección;el rodillo superior se puede ajustar hacia arriba y hacia abajo. Estos ajustes permiten que estas máquinas doblen geometrías complejas y laminen materiales de varios espesores. En la mayoría de los casos, estos beneficios no mejoran con el desplazamiento vertical.
Al elegir una máquina laminadora de placas, es importante investigar y considerar el uso de producción previsto de la máquina cuidadosa y minuciosamente. Los rodillos verticales tienen una funcionalidad más limitada que los rodillos horizontales tradicionales, pero en la aplicación correcta ofrecen ventajas clave.
En comparación con las máquinas dobladoras de placas horizontales, las máquinas dobladoras de placas verticales generalmente tienen un diseño, un funcionamiento y unas características de construcción más básicos. ajustados para el trabajo en cuestión). Cuando se usan junto con desbobinadores, forman un material delgado para un tanque de taller completo, generalmente de no más de 21 pies y 6 pulgadas de diámetro. Se pueden producir tanques instalados en el campo con cursos superiores de diámetro mucho mayor. con una sola soldadura vertical en lugar de tres o más paneles.
Nuevamente, la mayor ventaja del rolado vertical es que el tanque o contenedor debe construirse en una orientación vertical debido a los efectos de la gravedad sobre materiales más delgados (por ejemplo, hasta 1/4 o 5/16 de pulgada). La producción horizontal obligará el uso de anillos de refuerzo o estabilización para mantener la forma redonda de la pieza laminada.
La verdadera ventaja de los rodillos verticales es la eficiencia en el manejo de materiales. Cuantas menos veces sea necesario manipular un gabinete, es menos probable que se dañe y vuelva a trabajar. Considere la gran demanda de tanques de acero inoxidable en la industria farmacéutica, que ahora está más ocupada que nunca. .La manipulación brusca puede provocar problemas estéticos o, peor aún, una capa de pasivación que se rompe y crea un producto contaminado. Los rodillos verticales trabajan en conjunto con los sistemas de corte, soldadura y acabado para reducir la manipulación y las oportunidades de contaminación. Cuando esto sucede, los fabricantes cosechan los beneficios.
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Hora de publicación: 16-jun-2022