На самай справе гэтая дэталь зусім не падобная на зробленую з ліставога металу. Некаторыя профілі маюць шэраг выемак або канавак, якія робяць дэталь падобнай на тое, што яна была выраблена гарачай коўкай або экструзіяй, але гэта не так. Гэта профіль, выраблены з выкарыстаннем працэсу халоднай фармоўкі на машыне для фармавання рулонаў, тэхналогіі, якую еўрапейскія прадпрыемствы Welser Profile удасканалілі і запатэнтавалі ў ЗША і іншых краінах. Ён падаў заяўку на свой першы патэнт у 2007 годзе.
«Welser валодае патэнтамі на патаўшчэнне, станчэнне і халоднае фармаванне паз у профілях», - сказаў Джонсан. «Гэта не механічная апрацоўка, гэта не тэрмафармаванне. Вельмі мала людзей у ЗША робяць гэта ці нават спрабуюць».
Паколькі прафіляванне - вельмі спелая тэхналогія, многія не чакаюць сюрпрызаў у гэтай галіне. У FABTECH® людзі ўсміхаюцца і ківаюць галовамі, калі бачаць надзвычай магутныя валаконныя лазеры, якія рэжуць з шалёнай хуткасцю, або аўтаматызаваныя сістэмы згінання, якія выпраўляюць неадпаведнасці матэрыялаў. З усім прагрэсам у гэтых вытворчых тэхналогіях за апошнія гады, яны чакалі прыемнага сюрпрызу. Яны не чакалі, што фармаванне рулонаў іх здзівіць. Але, як вынікае з заявы інжынераў «пакажы мне кветкі», прафіляванне па-ранейшаму пераўзыходзіць чаканні.
У 2018 годзе Welser выйшла на рынак ЗША з набыццём кампаніі Superior Roll Forming у Вэлі-Сіці, штат Агаё. Джонсан сказаў, што гэты крок з'яўляецца стратэгічным не толькі для пашырэння прысутнасці Welser у Паўночнай Амерыцы, але і таму, што Superior Roll Forming падзяляе многія з культурных і стратэгічных поглядаў Welser.
Абедзве кампаніі імкнуцца заваяваць спецыялізаваныя напрамкі рынку халоднага пракату з невялікай колькасцю канкурэнтаў. Абедзве арганізацыі таксама працуюць над тым, каб задаволіць патрэбы галіны ў меншай вазе. Часткі павінны рабіць больш, быць мацней і важыць менш.
Superior факусуюць на аўтамабільным сектары; у той час як абедзве кампаніі абслугоўваюць шырокі спектр кліентаў, Welser факусуюць на іншых галінах, такіх як будаўніцтва, сельская гаспадарка, сонечная энергетыка і стэлажы. Лёгкі вага ў аўтамабільнай прамысловасці заўсёды арыентаваўся на высокатрывалыя матэрыялы, што таксама з'яўляецца перавагай Superior. Адносна простая геаметрыя гнутага профілю застаецца незаўважанай, пакуль інжынеры не ўбачаць трываласць гнутага матэрыялу. Вышэйшыя інжынеры часта распрацоўваюць праграмы дэталяў з выкарыстаннем матэрыялаў з трываласцю на разрыў 1400 ці нават 1700 МПа. Гэта амаль 250 KSI. У Еўропе інжынеры Welser Profile таксама заняліся пытаннем лёгкасці, але акрамя выкарыстання высокатрывалых матэрыялаў, яны таксама заняліся складаным фармаваннем.
Запатэнтаваны працэс халоднай фармоўкі Welser Profile падыходзіць для матэрыялаў нізкай трываласці, але геаметрыя, створаная машынай для фармавання рулонаў, дапамагае паменшыць вагу ўсёй зборкі. Геаметрыя можа дазволіць профілі выконваць некалькі функцый, адначасова памяншаючы колькасць дэталяў (не кажучы ўжо пра грошы, затрачаных на вытворчасць). Напрыклад, прафіляваныя пазы могуць ствараць замкавыя злучэнні, якія выключаюць зварку або крапеж. Або форма профілю можа зрабіць усю канструкцыю больш жорсткай. Магчыма, самае галоўнае, што Welser можа ствараць профілі, якія ў некаторых месцах больш тоўстыя, а ў іншых - больш тонкія, забяспечваючы трываласць там, дзе гэта неабходна, адначасова зніжаючы агульную вагу.
Традыцыйныя інжынеры і дызайнеры прытрымліваюцца дзесяцігадовага правіла тэхналагічнасці: пазбягайце малых радыусаў, кароткіх галін, выгібаў на 90 градусаў, глыбокіх унутраных геаметрый і г.д. "Вядома, у нас заўсёды былі цяжкія 90-я", - сказаў Джонсан.
Профіль выглядае як экструзія, але на самой справе ён выраблены халоднай фармоўкай Welser Profile.
Безумоўна, інжынеры патрабуюць, каб машыны для фармавання рулонаў парушалі гэтыя правілы тэхналагічнасці, і тут у гульню ўступаюць інструментальныя і інжынерныя магчымасці цэха па вытворчасці рулонаў. Чым далей інжынеры змогуць прасунуць працэс (фармуючы больш шчыльныя 90-градусныя, больш глыбокія ўнутраныя геаметрыі), мінімізуючы пры гэтым выдаткі на інструмент і зменлівасць працэсу, тым больш канкурэнтаздольнай будзе машына для фармавання рулонаў.
Але, як тлумачыць Джонсан, халодная фармоўка ў пракатным стане - гэта значна больш, чым гэта. Гэты працэс дазваляе вам атрымаць профілі дэталяў, якія большасць інжынераў нават не падумаюць аб выкарыстанні прафілявання. «Уявіце сабе паласу ліставога металу, якая прайшла працэс пракаткі, таўшчынёй, магчыма, 0,100 цалі. Мы можам зрабіць Т-вобразны паз унізе па цэнтры гэтага профілю. павінны быць гарачакачанымі або апрацаванымі ў залежнасці ад допускаў і іншых патрабаванняў да дэталяў, але мы можам лёгка раскачаць гэтую геаметрыю».
Падрабязнасці працэсу з'яўляюцца ўласнасцю кампаніі, і Welser не раскрывае кветкавы ўзор. Але Джонсан акрэслівае абгрунтаванне некалькіх працэсаў.
Давайце спачатку разгледзім аперацыю ціснення на стемпинг-прэсе. «Калі вы сціскаецеся, вы таксама расцягваецеся або сціскаецеся. Такім чынам, вы расцягваеце матэрыял і перамяшчаеце яго ў розныя ўчасткі інструмента [паверхні] гэтак жа, як вы запаўняеце радыусы на інструменце. Але [пры прафіляванні] гэты працэс халоднай фармоўкі] падобны на запаўненне радыусаў на стэроідах».
Халодная апрацоўка ўмацоўвае матэрыял у пэўных месцах, гэта можа быць зроблена на карысць дызайнера. Аднак машына для прафілявання таксама павінна ўлічваць гэтыя змены ва ўласцівасцях матэрыялу. «Вы можаце заўважыць значнае павелічэнне прадукцыйнасці, часам да 30 працэнтаў», — кажа Джонсан, дадаючы, што гэта павелічэнне павінна быць убудавана ў дадатак з самага пачатку.
Аднак халодная фармоўка Welser Profile можа ўключаць дадатковыя аперацыі, такія як сшыванне і зварка. Як і ў выпадку з звычайным прафіляваннем, пірсінг можна рабіць да, падчас або пасля прафілявання, але выкарыстоўваныя інструменты павінны ўлічваць эфект халоднай апрацоўкі на працягу ўсяго працэсу.
Матэрыял халоднай фармоўкі на еўрапейскім прадпрыемстве Welser Profile далёка не такі моцны, як пракатны высокатрывалы матэрыял на прадпрыемстве Superior, штат Агаё. У залежнасці ад прымянення, кампанія можа вырабляць матэрыял халоднай фармоўкі пад ціскам да 450 Мпа. Але справа не толькі ў выбары матэрыялу з пэўнай трываласцю на разрыў.
«Вы не можаце зрабіць гэта з высокатрывалымі матэрыяламі з нізкім сплавам», - сказаў Джонсан, дадаўшы: «Мы часта выкарыстоўваем мікралегаваныя матэрыялы, якія дапамагаюць прадухіліць паломку. Відавочна, што выбар матэрыялу - важная частка».
Каб праілюстраваць асновы працэсу, Джонсан апісвае канструкцыю тэлескапічнай трубы. Адна трубка ўстаўлена ў іншую і не можа круціцца, таму кожная трубка мае рабрыстую канаўку ў пэўным месцы па акружнасці. Гэта не проста рэбры калянасці з радыусамі, яны ствараюць некаторы круцільны люфт, калі адна труба ўваходзіць у іншую. Гэтыя трубкі з жорсткім допускам неабходна акуратна ўстаўляць і плаўна ўцягваць з невялікім люфтам кручэння. Акрамя таго, вонкавы дыяметр вонкавай трубы павінен цалкам супадаць, без выступаў апалубкі па ўнутраным дыяметры. Для гэтага гэтыя трубкі маюць сапраўдныя канаўкі, якія на першы погляд здаюцца экструдаванымі, але гэта не так. Іх вырабляюць метадам халоднай фармоўкі на профилегибочных машынах.
Каб сфармаваць канаўкі, пракатны інструмент вытанчае матэрыял у пэўных кропках па акружнасці трубы. Інжынеры распрацавалі працэс так, каб яны маглі дакладна прадказаць паток матэрыялу з гэтых «тонкіх» канавак да астатняй акружнасці трубы. Паток матэрыялу павінен дакладна кантралявацца, каб забяспечыць пастаянную таўшчыню сценкі трубы паміж гэтымі канаўкамі. Калі таўшчыня сценкі трубы не з'яўляецца пастаяннай, кампаненты не будуць укладзены належным чынам.
Працэс халоднай фармоўкі на еўрапейскіх прадпрыемствах Welser Profile дазваляе рабіць адны дэталі танчэйшымі, іншыя тоўшчымі, а пазы размяшчаць у іншых месцах.
Зноў жа, інжынер глядзіць на дэталь і можа падумаць, што гэта экструзія або гарачая коўка, і гэта праблема любой тэхналогіі вытворчасці, якая супярэчыць агульнапрынятым меркаванням. Многія інжынеры не разглядалі распрацоўку такой дэталі, лічачы, што яе выраб будзе занадта дарагім або немагчымым. Такім чынам Джонсан і яго каманда распаўсюджваюць інфармацыю не толькі аб магчымасцях працэсу, але і аб перавагах прыцягнення інжынераў Welser Profile да прафілявання на ранніх стадыях працэсу праектавання.
Інжынеры па распрацоўцы і пракатцы працуюць разам над выбарам матэрыялу, стратэгічна выбіраючы таўшчыню і паляпшаючы структуру зярністасці, часткова кіруючы інструментамі, і менавіта там, дзе адбываецца халодная фармоўка (г.зн. патаўшчэнне і станчэнне) пры фарміраванні кветкі. поўны профіль. Гэта значна больш складаная задача, чым простае злучэнне модульных частак пракатнага інструмента (у профілі Welser выкарыстоўваюцца амаль выключна модульныя інструменты).
Маючы больш за 2500 супрацоўнікаў і больш за 90 ліній для фармавання рулонаў, Welser з'яўляецца адной з найбуйнейшых сямейных кампаній па фармаванні рулонаў у свеце, з вялікай колькасцю супрацоўнікаў, прысвечаных інструментам, і інжынераў, якія выкарыстоўваюць тыя ж інструменты, якія выкарыстоўваліся да гэтага часу. на працягу многіх гадоў Die бібліятэкі. Прафіляванне больш за 22 500 розных профіляў.
"У цяперашні час у нас больш за 700 000 [модульных] ролікавых інструментаў на складзе", - сказаў Джонсан.
«Будаўнікі завода не ведалі, чаму мы прасілі пэўныя спецыфікацыі, але яны задаволілі нашы патрабаванні», - сказаў Джонсан, дадаўшы, што гэтыя «незвычайныя карэкціроўкі» на заводзе дапамаглі Welser палепшыць працэс халоднай фармоўкі.
Такім чынам, як доўга Вельцэр займаецца сталеліцейным бізнесам? Джонсан усміхнуўся. «О, амаль заўсёды». Ён толькі напалову пажартаваў. Заснаванне кампаніі датуецца 1664 годам. «Шчыра кажучы, кампанія займаецца сталеліцейным бізнесам. Ён пачынаўся як ліцейны цэх і пачаў пракатку і фармоўку ў канцы 1950-х гадоў і з таго часу расце».
Сям'я Welser кіруе бізнесам на працягу 11 пакаленняў. «Галоўным выканаўчым дырэктарам з'яўляецца Томас Велзер», - сказаў Джонсан. «Яго дзед стварыў прафілюючую кампанію, а яго бацька насамрэч быў прадпрымальнікам, які пашырыў памер і сферу бізнесу». Сёння гадавы даход ва ўсім свеце перавышае 700 мільёнаў долараў.
Джонсан працягнуў: «У той час як бацька Томаса будаваў кампанію ў Еўропе, Томас сапраўды захапляўся міжнароднымі продажамі і развіццём бізнесу. Ён адчувае, што гэта яго пакаленне, і яму прыйшоў час вывесці кампанію на глабальны ўзровень».
Набыццё Superior было часткай гэтай стратэгіі, а другой часткай было ўкараненне тэхналогіі халоднай пракаткі ў ЗША. На момант напісання артыкула працэс халоднай фармоўкі адбываецца на еўрапейскіх прадпрыемствах Welser Profile, адкуль кампанія экспартуе прадукцыю на сусветныя рынкі. Ніякіх планаў прынесці тэхналогію ў ЗША не было абвешчана, па меншай меры, пакуль. Джонсан сказаў, што, як і ўсё астатняе, пракатны завод плануе павялічваць магутнасці ў залежнасці ад попыту.
Кветкавы ўзор традыцыйнага рулоннага профілю паказвае этапы фарміравання матэрыялу падчас яго праходжання праз пракатную станцыю. Паколькі дэталі, якія стаяць за працэсам халоднай фармоўкі Welser Profile, з'яўляюцца запатэнтаванымі, ён не стварае кветкавых малюнкаў.
Welser Profile і яго даччыная кампанія Superior прапануюць традыцыйнае прафіляванне, але абодва спецыялізуюцца ў тых галінах, дзе спецыфікацыі не патрабуюцца. Для Superior - гэта высокатрывалы матэрыял, для Welser Profile - фармоўка складанай формы, якая ў многіх выпадках канкуруе не з іншымі пракатнымі машынамі, а з экструдараў і іншым спецыяльным вытворчым абсталяваннем.
Фактычна Джонсан сказаў, што яго каманда прытрымліваецца стратэгіі алюмініевага экструдара. «У пачатку 1980-х алюмініевыя кампаніі выйшлі на рынак і сказалі: «Калі вы можаце пра гэта марыць, мы можам гэта выціснуць». Яны вельмі добра давалі інжынерам варыянты. Калі вы можаце толькі марыць пра гэта, вы плаціце невялікую плату за інструменты. Мы можам вырабіць яго за асобную плату. Гэта вызваляе інжынераў, таму што яны могуць літаральна намаляваць што заўгодна. Зараз мы робім нешта падобнае – толькі цяпер з прафіляваннем.
Цім Хестан з'яўляецца старэйшым рэдактарам часопіса FABRICATOR і працуе ў металургіі з 1998 года, пачаўшы сваю кар'еру ў часопісе Welding Magazine Амерыканскага таварыства зваршчыкаў. З тых часоў ён займаўся ўсім працэсам вырабу металу, ад штампоўкі, гібкі і рэзкі да шліфоўкі і паліроўкі. Далучыўся да FABRICATOR у кастрычніку 2007 года.
FABRICATOR - гэта вядучы часопіс у Паўночнай Амерыцы па штампоўцы і вытворчасці металаў. Часопіс публікуе навіны, тэхнічныя артыкулы і гісторыі поспеху, якія дазваляюць вытворцам рабіць сваю працу больш эфектыўна. FABRICATOR працуе ў гэтай галіне з 1970 года.
Поўны лічбавы доступ да FABRICATOR цяпер даступны, забяспечваючы лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Поўны лічбавы доступ да Tubing Magazine цяпер даступны, што дае вам лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Цяпер даступны поўны лічбавы доступ да The Fabricator en Español, які забяспечвае лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
З моманту заснавання Detroit Bus Company ў 2011 годзе Эндзі Дыдарошы працягваў працаваць без перапынкаў...
Час публікацыі: 22 жніўня 2023 г