دستگاه رول شکل دهی کانال استرات یک سیستم شکل دهی فلزی پیوسته است که به تدریج استوک سیم پیچ فولادی مسطح را به پروفیل کانال استرات خم می کند - جزء قاب سازه ای با بخش باز و شکافی که در ساخت و ساز، تاسیسات الکتریکی، مکانیکی و صنعتی استفاده می شود. این دستگاه یک نوار فولادی مسطح را در یک گذر خطی، از شکلگیری، پانچ کردن، و برش، با نرخهای تولید معمولاً از 10 تا 40 متر در دقیقه بسته به پیکربندی و پیچیدگی پروفیل، به یک بخش کانال استرات نهایی تبدیل میکند.
کانال Strut – همچنین با نامهای تجاری مانند Unistrut، Superstrut و Atkore فروخته میشود – یکی از پرحجمترین پروفیلهای رولشده در صنعت سختافزار ساختمانی است. سطح مقطع مشخصه C یا U آن با لبههای گردان به داخل و مجموعهای از سوراخهای شکافدار 9/16 اینچی (14.3 میلیمتر) در امتداد شبکه مطابق با استانداردهای ابعادی از جمله NEMA FG-1، ASTM A1011 و معادلهای بینالمللی تولید میشود. یک دستگاه رولفرمینگ اختصاصی که برای این پروفیل بهینهسازی شده برای این پروفیل ± میلیمتر است. ± 0.5 درجه در زاویه لب در کل دوره تولید.
فرآیند شکلدهی رول ذاتاً برای تولید کانال استارت مناسب است، زیرا هندسه پروفیل - مقطع ثابت، نسبت طول به عرض بالا، و نیاز به سوراخکاری درون خطی - مستقیماً به نقاط قوت رولفرمینگ نگاشت میشود: توان عملیاتی بالا، ثبات ابعادی در طول دورههای تولید طولانی، و توانایی یکپارچهسازی عملیاتهای اضافی مانند پانچ کردن با دست.
یک خط رول شکلدهی کامل کانال استرات، یک توالی یکپارچه از ایستگاهها است که هر یک عملیات خاصی را در حالی که نوار به طور مداوم از ورودی به خروجی حرکت میکند، انجام میدهد. درک نقش هر ایستگاه برای ارزیابی مشخصات خط، عیب یابی و برنامه ریزی طرح تاسیسات تولید ضروری است.
دیکویل کویل فولاد خام - معمولاً 1000 تا 5000 کیلوگرم - را روی یک سنبه نگه می دارد و کشش پرداخت را هنگام ورود نوار به خط کنترل می کند. سنبه های انبساط هیدرولیک استاندارد در خطوط مدرن هستند و امکان تغییر سریع بین قطرهای داخلی سیم پیچ های مختلف را فراهم می کنند. صاف کننده با مجموعه ای از رول های افست (معمولاً 7 تا 11 رول) که مجموعه سیم پیچ را صاف می کند - انحنای طبیعی که نوار از پیچاندن آن جلوگیری می کند - قبل از اینکه وارد بخش شکل دهی شود، دیکویل را دنبال می کند. مجموعه سیم پیچ باقیمانده ای که توسط صاف کننده تصحیح نمی شود، یک کانال تمام شده ایجاد می کند که به جای اینکه مستقیماً حرکت کند، در طول خود منحنی می کند.
سوراخهای شکافدار در شبکه کانال استرات قبل از تشکیل پروفیل پانچ میشوند، نه بعد از آن - پیکربندی به نام پیش پانچ. پانچ کردن پوست صاف بسیار سادهتر و دقیقتر از مشت زدن برش سزارین است، جایی که دسترسی ابزار به وب توسط لبهای تشکیلشده محدود میشود. پرس پیش پانچ یک پرس مکانیکی با موتور یا بادامک است که یک مجموعه قالب برای شکاف های استاندارد 9/16 اینچ × 1-1/8 اینچ (14.3 × 28.6 میلی متر) در گام مشخص (معمولاً 1-7/8 اینچ یا 47.6 میلی متر از مرکز به مرکز استاندارد) پیکربندی شده است. دقت زمین سوراخ بسیار مهم است - یک خطای گام تجمعی که در طول سیمپیچ رشد میکند، کانالهایی را ایجاد میکند که سوراخهای آنها وقتی کانالهایی از دستههای تولیدی مختلف در محل جمع میشوند با هم هماهنگ نمیشوند.
آسیاب شکلدهی هسته خط است - مجموعهای از ایستگاههای ابزار رول بالا و پایین جفتی که در یک قاب سفت و سخت نصب شدهاند، که هر کدام به صورت تدریجی نوار را به پروفیل نهایی نزدیکتر میکنند. یک پروفیل کانال استرات استاندارد به 12-18 ایستگاه شکلدهی نیاز دارد که تعداد آنها به ضخامت مواد، شدت زاویه خمش و کیفیت سطح مورد نیاز بستگی دارد. رولهای هر ایستگاه با یک زاویه شکلدهی خاص با ماشینکاری دقیق انجام میشوند و ایستگاهها به صورت یک توالی پیشرونده طراحی میشوند: ایستگاههای اولیه خمهای ملایمی ایجاد میکنند. ایستگاه های بعدی لب ها را می بندند و هندسه نهایی را تنظیم می کنند. قطر رول، مواد رول (معمولاً فولاد ابزار D2 یا H13، سخت شده تا 58-62 HRC)، و پرداخت سطح رول مستقیماً دقت ابعادی و کیفیت سطح کانال نهایی را تعیین می کند.
در خروجی آسیاب شکلدهی، یک پرس برش پرنده، بخش تشکیلشده پیوسته را به طولهای جداگانه جدا میکند. قالب برش با نوار در طول برش حرکت می کند - با حفظ هماهنگی با سرعت خط تولید - سپس برای برش بعدی به موقعیت شروع خود باز می گردد. این حرکت پروازی نیاز به توقف خط برای هر برش را از بین می برد و تولید مداوم با سرعت بالا را امکان پذیر می کند. طول کانال استاندارد استرات 3 متر (10 فوت) و 6 متر (20 فوت) با طول برش با اندازهگیری طول مبتنی بر رمزگذار و موقعیت سروو با دقت 1± میلیمتر در طول تولید کنترل میشود.
طولهای برش از روی میز رو به پایان خارج میشوند - نوار نقاله غلتکی که کانال را با کاهش سرعت خط پشتیبانی میکند. سپس سیستمهای انباشته خودکار طولهای برش را در بستههای شمارششده برای جابجایی، نواربندی و ارسال در پاییندست دستهبندی میکنند. در خطوط با حجم بالا که 10000 متر در هر شیفت تولید می کنند، انباشتن خودکار با بسته بندی رباتیک یا مکانیکی به طور قابل توجهی هزینه کار و آسیب حمل و نقل ناشی از چیدن دستی بخش های طولانی و سنگین کانال را کاهش می دهد.
دستگاه رول شکل دهی کانال استرات باید برای محدوده موادی که پردازش می کند مشخص و تنظیم شود. ویژگی های مواد به طور مستقیم بر طراحی ابزار رول، الزامات نیروی تشکیل دهنده، کمک هزینه برگشت فنری و هندسه ابزار پانچ مورد نیاز برای تولید سوراخ های تمیز تأثیر می گذارد.
کانال استرات استاندارد از سیم پیچ فولادی گالوانیزه گرم (HDGI) یا فولاد نورد سرد (CRS) تا ASTM A1011 یا معادل آن در ضخامت های 1000 تولید می شود. 1.5 میلی متر، 2.0 میلی متر و 2.5 میلی متر (تقریباً گیج 16، 14 و 12) به ترتیب برای کانال ساختاری سبک، استاندارد و سنگین. سیم پیچ پیش گالوانیزه رایج ترین ماده ورودی در بازارهایی است که مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است و اجازه می دهد کانال نهایی بدون پوشش اضافی استفاده شود. فولاد گالوانیزه، فولاد ضد زنگ (304 و 316L)، آلومینیوم (6061-T6) و فولاد ترشی و روغن شده با نورد گرم (HRPO) بر روی همان نوع ماشین با ابزار مناسب و تنظیمات پارامتر پردازش می شوند.
استحکام تسلیم مواد تأثیر مستقیمی بر بازگشت فنری دارد - بازیابی الاستیکی که پس از خم شدن اتفاق میافتد. فولادهای با استحکام بالاتر (مقاومت تسلیم بالاتر از 350 مگاپاسکال) پس از هر ایستگاه شکلدهی، بیش از فولاد نرم به عقب برمیگردند، که نیاز به خم شدن ابزار رول با زاویه جبرانکننده دارد. یک خط کانال استراتی که برای فولاد نرم 250 مگاپاسکال راه اندازی شده است، اگر با فولاد با مقاومت بالا 550 مگاپاسکال استفاده شود، کانال هایی با لبه های باز و خمیده تولید می کند، بدون اینکه هندسه ابزار را جبران کند. سیستمهای ابزار تغییر سریع که اجازه میدهند رولهای شکلدهی با درجههای مختلف مواد بدون جدا شدن کامل تنظیم یا تعویض شوند، یک ویژگی بهرهوری قابلتوجه در خطوط پردازش مشخصات مواد متعدد هستند.
بازار کانالهای استارت طیف وسیعتری از انواع پروفیل را نسبت به بخش سزارین استاندارد در بر میگیرد. یک مرکز تولیدی که به بخشهای مختلف بازار خدمت میکند، به خطی نیاز دارد که بتواند این گونهها را تولید کند، چه از طریق تغییر ابزار یا از طریق یک پیکربندی خط چند نمایه اختصاصی.
خانواده های معمولی پروفایل کانال strut عبارتند از:
زمان تغییر ابزار یک معیار عملیاتی کلیدی برای خطوط چند نمایه است. یک تغییر معمولی - حذف و نصب مجدد تمام ایستگاه های رول شکل گیری - در یک خط کانال معمولی استرات 4 تا 8 ساعت طول می کشد. سیستمهای ابزار تغییر سریع با استفاده از مجموعههای رول نصبشده در نوار کاست این زمان را به 45 تا 90 دقیقه کاهش دهید، به طور چشمگیری قابلیت اقتصادی دوره های کوتاه تولید را بهبود می بخشد و امکان تولید سفارشی پروفایل های متعدد از یک سرمایه گذاری یک خط را فراهم می کند.
هنگام تعیین یا مقایسه دستگاههای رولساز کانال استرات، پارامترهای زیر قابلیت تولید، کیفیت خروجی و هزینه کل مالکیت دستگاه را مشخص میکنند:
| مشخصات | محدوده معمولی | چه تاثیری دارد |
|---|---|---|
| سرعت شکل گیری | 10-40 متر در دقیقه | خروجی در هر شیفت؛ اقتصاد توان عملیاتی |
| تعداد ایستگاه های شکل دهی | 12-20 | کیفیت پروفایل؛ محدوده مواد؛ وضعیت سطح |
| محدوده ضخامت مواد | 1.0-3.0 میلی متر | محدوده محصول؛ انعطاف پذیری بازار |
| تناژ پرس پیش پانچ | 60 تا 200 تن | حداکثر ضخامت مواد؛ عمر ابزار پانچ |
| دقت برش | ± 1-2 میلی متر | تحمل طول برش؛ پذیرش مشتری |
| ظرفیت وزن کویل | 3000-10000 کیلوگرم | فرکانس تغییر سیم پیچ؛ تداوم تولید |
| سیستم درایو | AC سروو / زنجیر گیربکس | دقت کنترل سرعت؛ الزامات نگهداری |
انتخاب سیستم درایو سزاوار توجه ویژه است. خطوط کانال قدیمی ترات از یک گیربکس تک موتوره و سیستم محرک زنجیری استفاده می کنند که نیرو را از یک موتور مرکزی به تمام ایستگاه های رول انتقال می دهد. این از نظر مکانیکی قوی و کم هزینه است اما کنترل سرعت مستقلی در هر ایستگاه ارائه نمی دهد. خطوط مدرن AC سروو محور از سروو موتورهای مجزا در هر ایستگاه یا در هر گروه ایستگاه استفاده کنید، امکان همگام سازی دقیق سرعت، شتاب و کاهش سرعت سریع برای قطع پرواز، و بازخورد تشخیصی از هر درایو که تعمیر و نگهداری پیش بینی را تسهیل می کند. پریمیوم سروو درایو روی یک سیستم زنجیر گیربکس معمولاً طی 12 تا 24 ماه از طریق کاهش ضایعات، تعویض سریعتر و زمان تعمیر و نگهداری کمتر در خطوط با حجم بالا بازیابی می شود.
یک خط رول شکل دهی کانال استرات به برنامه ریزی دقیق نصب نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که عملکرد تولید با مشخصات دستگاه مطابقت دارد. عوامل زیر اغلب در برنامه ریزی پروژه دست کم گرفته می شوند و از دلایل رایج تاخیر در راه اندازی یا کیفیت خروجی نامرغوب پس از نصب هستند.
پایه و تراز. قاب آسیاب شکل دهی باید بر روی یک کف بتنی صلب و تراز - معمولاً حداقل دال مسلح 150 تا 200 میلی متر - و در امتداد محور طولی خط با سرعت 0.1 میلی متر بر متر نصب شود. ناهماهنگی بین پرس پیش پانچ، آسیاب شکلدهی و پرس قطع کننده باعث ایجاد مشکلاتی در ردیابی نوار میشود که به صورت کانال پیچ خورده یا خمیده و سایش لبههای تسریع شده روی رولهای شکلدهنده ظاهر میشود. بررسی تراز لیزری پس از نصب و پس از هر گونه نشست فونداسیون در طول 3 تا 6 ماه اول کار به شدت توصیه می شود.
زاویه ورودی نوار و تنظیم راهنما. نوار باید در ارتفاع و موقعیت جانبی صحیح وارد اولین ایستگاه شکل دهی شود. اکثر سازندگان برای این منظور راهنمای ورودی با تنظیم جانبی و عمودی ارائه می دهند. خروجی پرس پیش پانچ باید در تراز دقیق با ورودی آسیاب شکلدهی باشد - هر افست عمودی یا جانبی یک بازوی اهرمی ایجاد میکند که بار جانبی را بر روی اولین رولهای ایستگاه شکلدهی ایجاد میکند و نوار نواری ایجاد میکند.
بازرسی مقاله اول و کالیبراسیون پروفیل. پس از راه اندازی اولیه با درجه مواد جدید یا ابزار پروفیل، 5 تا 10 متر اول تولید باید در برابر نقشه پروفیل در چندین مقطع در طول اندازه گیری شود. پهنای وب، طول لب، زاویه لب، ارتفاع کلی، و صافی (کمان و کمبر به ازای ASTM A568 یا معادل آن) همه باید قبل از مجاز شدن تولید کامل تأیید شوند. تنظیم شکاف های رول و موقعیت رول جانبی در این مرحله طبیعی و مورد انتظار است. مستندسازی پارامترهای راهاندازی نهایی، یک خط پایه قابل تکرار برای تغییر سیم پیچهای آینده ایجاد میکند.
سیستم روغن کاری. رول شکل دهی از فولاد گالوانیزه باعث ایجاد اصطکاک در نواحی تماس رول شکل دهنده می شود که هم ابزار را فرسوده می کند و هم می تواند پوشش روی روی کانال نهایی را خدشه دار کند. اکثر خطوط کانال Strut از یک سیستم روغنکاری چرخشی یا روغنکاری سیلابی در ایستگاههای شکلدهی استفاده میکنند که روانکننده فیلتر شده و دوباره گردش میکند. انتخاب روان کننده - معمولاً یک روغن تشکیل دهنده سبک یا ترکیب تشکیل دهنده جلوگیری از زنگ زدگی - باید با شرایط تصفیه سطح پس از شکل دهی مطابقت داشته باشد. باقیمانده روغن روی سطح کانال باید با هر رنگ پایین دستی، پوشش پودری یا فرآیندهای گالوانیزه بیشتر که مشتری اعمال می کند، سازگار باشد.