Στην πραγματικότητα, αυτό το μέρος δεν μοιάζει καθόλου σαν να είναι κατασκευασμένο από λαμαρίνα. Ορισμένα προφίλ έχουν μια σειρά από εγκοπές ή αυλακώσεις που κάνουν το εξάρτημα να μοιάζει σαν να ήταν σφυρηλατημένο ή εξωθημένο εν θερμώ, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Αυτό είναι ένα προφίλ που κατασκευάζεται με τη χρήση μιας διαδικασίας ψυχρής διαμόρφωσης σε μια μηχανή διαμόρφωσης κυλίνδρων, μια τεχνολογία που οι ευρωπαϊκές επιχειρήσεις της Welser Profile έχουν τελειοποιήσει και κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ και σε άλλες χώρες. Έκανε αίτηση για την πρώτη του πατέντα το 2007.
«Η Welser κατέχει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για πύκνωση, λέπτυνση και ψυχρή διαμόρφωση αυλακώσεων σε προφίλ», είπε ο Johnson. «Δεν είναι κατεργασία, δεν είναι θερμοδιαμόρφωση. Πολύ λίγοι άνθρωποι στις ΗΠΑ το κάνουν ή ακόμα και το προσπαθούν».
Δεδομένου ότι το προφίλ είναι μια πολύ ώριμη τεχνολογία, πολλοί δεν περιμένουν να δουν εκπλήξεις σε αυτόν τον τομέα. Στη FABTECH®, οι άνθρωποι χαμογελούν και κουνάνε το κεφάλι τους όταν βλέπουν εξαιρετικά ισχυρά λέιζερ ινών να κόβουν με ιλιγγιώδη ταχύτητα ή αυτοματοποιημένα συστήματα κάμψης που διορθώνουν τις αναντιστοιχίες υλικών. Με όλες τις εξελίξεις σε αυτές τις τεχνολογίες κατασκευής τα τελευταία χρόνια, περίμεναν μια ευχάριστη έκπληξη. Δεν περίμεναν ότι το roll forming θα τους εκπλήξει. Όμως, όπως υποδηλώνει η δήλωση «δείξε μου λουλούδια» των μηχανικών, το προφίλ εξακολουθεί να ξεπερνά τις προσδοκίες.
Το 2018, η Welser εισήλθε στην αγορά των ΗΠΑ με την εξαγορά της Superior Roll Forming στο Valley City του Οχάιο. Ο Johnson είπε ότι η κίνηση είναι στρατηγική, όχι μόνο για την επέκταση της παρουσίας του Welser στη Βόρεια Αμερική, αλλά και επειδή η Superior Roll Forming μοιράζεται πολλά από τα πολιτιστικά και στρατηγικά οράματα του Welser.
Και οι δύο εταιρείες στοχεύουν να κατακτήσουν εξειδικευμένους τομείς της αγοράς ψυχρής έλασης με λίγους ανταγωνιστές. Και οι δύο οργανισμοί εργάζονται επίσης για να καλύψουν την ανάγκη της βιομηχανίας για μικρότερο βάρος. Τα εξαρτήματα πρέπει να κάνουν περισσότερα, να είναι πιο δυνατά και να ζυγίζουν λιγότερο.
Η Superior εστιάζει στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας. Ενώ και οι δύο εταιρείες εξυπηρετούν ένα ευρύ φάσμα πελατών, η Welser εστιάζει σε άλλες βιομηχανίες όπως οι κατασκευές, η γεωργία, η ηλιακή ενέργεια και τα ράφια. Το μικρό βάρος στην αυτοκινητοβιομηχανία επικεντρωνόταν πάντα σε υλικά υψηλής αντοχής, κάτι που αποτελεί επίσης πλεονέκτημα του Superior. Η σχετικά απλή γεωμετρία ενός λυγισμένου προφίλ περνά απαρατήρητη έως ότου οι μηχανικοί δουν την αντοχή του λυγισμένου υλικού. Οι ανώτεροι μηχανικοί συχνά αναπτύσσουν προγράμματα ανταλλακτικών χρησιμοποιώντας υλικά με αντοχή εφελκυσμού 1400 ή και 1700 MPa. Αυτό είναι σχεδόν 250 KSI. Στην Ευρώπη, οι μηχανικοί του Welser Profile ασχολήθηκαν επίσης με το θέμα της ελαφρότητας, αλλά εκτός από τη χρήση υλικών υψηλής αντοχής, το αντιμετώπισαν και με πολύπλοκο καλούπωμα.
Η κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης του Welser Profile είναι κατάλληλη για υλικά χαμηλής αντοχής, αλλά η γεωμετρία που δημιουργείται από τη μηχανή μορφοποίησης κυλίνδρων βοηθά στη μείωση του βάρους ολόκληρου του συγκροτήματος. Η γεωμετρία μπορεί να επιτρέψει στο προφίλ να εκτελεί πολλαπλές λειτουργίες, ενώ μειώνει τον αριθμό των εξαρτημάτων (για να μην αναφέρουμε τα χρήματα που δαπανώνται για την παραγωγή). Για παράδειγμα, οι αυλακώσεις με προφίλ μπορούν να δημιουργήσουν αλληλοσυνδεόμενες συνδέσεις που εξαλείφουν τη συγκόλληση ή τους συνδετήρες. Ή το σχήμα του προφίλ μπορεί να κάνει ολόκληρη τη δομή πιο άκαμπτη. Ίσως το πιο σημαντικό, η Welser μπορεί να δημιουργήσει προφίλ που είναι παχύτερα σε ορισμένα σημεία και πιο λεπτά σε άλλα, παρέχοντας αντοχή όπου χρειάζεται, ενώ μειώνουν το συνολικό βάρος.
Οι παραδοσιακοί μηχανικοί και σχεδιαστές μορφοποίησης ακολουθούν έναν κανόνα επεξεργασιμότητας μιας δεκαετίας: αποφύγετε τις μικρές ακτίνες, τα μικρά κλαδιά, τις κάμψεις 90 μοιρών, τις βαθιές εσωτερικές γεωμετρίες κ.λπ. «Φυσικά, είχαμε πάντα δύσκολα 90s», είπε ο Johnson.
Το προφίλ μοιάζει με εξώθηση, αλλά στην πραγματικότητα σχηματίζεται ψυχρά από το Welser Profile.
Φυσικά, οι μηχανικοί απαιτούν από τις μηχανές μορφοποίησης κυλίνδρων να παραβιάζουν αυτούς τους κανόνες κατασκευής, και εδώ είναι που παίζουν ρόλο οι δυνατότητες εργαλείων και μηχανικής του roll shop. Όσο περισσότερο οι μηχανικοί μπορούν να προχωρήσουν τη διαδικασία (σχηματίζοντας πυκνότερες εσωτερικές γεωμετρίες 90 μοιρών), ελαχιστοποιώντας το κόστος του εργαλείου και τη μεταβλητότητα της διαδικασίας, τόσο πιο ανταγωνιστική θα είναι μια μηχανή διαμόρφωσης κυλίνδρων.
Αλλά όπως εξηγεί ο Johnson, η ψυχρή διαμόρφωση σε ένα ελασματουργείο είναι πολύ περισσότερο από αυτό. Αυτή η διαδικασία σάς επιτρέπει να αποκτήσετε προφίλ εξαρτημάτων που οι περισσότεροι μηχανικοί δεν θα σκέφτηκαν καν να χρησιμοποιήσουν τη δημιουργία προφίλ. «Φανταστείτε μια λωρίδα λαμαρίνας που έχει περάσει από τη διαδικασία έλασης, πάχους ίσως 0,100 ίντσες. Μπορούμε να φτιάξουμε μια υποδοχή T στο κάτω κέντρο αυτού του προφίλ. πρέπει να είναι θερμής έλασης ή μηχανικής κατεργασίας ανάλογα με τις ανοχές και τις απαιτήσεις άλλων εξαρτημάτων, αλλά μπορούμε εύκολα να τυλίγουμε αυτή τη γεωμετρία."
Οι λεπτομέρειες πίσω από τη διαδικασία είναι ιδιοκτησία της εταιρείας και η Welser δεν αποκαλύπτει το σχέδιο λουλουδιών. Αλλά ο Johnson σκιαγραφεί το σκεπτικό για αρκετές διαδικασίες.
Ας εξετάσουμε πρώτα τη λειτουργία ανάγλυφης εκτύπωσης σε πρέσα σφράγισης. «Όταν συμπιέζεις, τεντώνεις ή συμπιέζεις επίσης. Έτσι τεντώνετε το υλικό και το μετακινείτε σε διαφορετικές περιοχές του εργαλείου [επιφάνεια], όπως ακριβώς συμπληρώνετε ακτίνες σε ένα εργαλείο. Αλλά [στο προφίλ] Αυτή η διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης είναι σαν να γεμίζεις ακτίνες σε στεροειδή».
Η ψυχρή επεξεργασία ενισχύει το υλικό σε ορισμένες περιοχές, αυτό μπορεί να κατασκευαστεί προς όφελος του σχεδιαστή. Ωστόσο, η μηχανή διαμόρφωσης προφίλ πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη αυτές τις αλλαγές στις ιδιότητες του υλικού. «Μπορείτε να δείτε μια σημαντική αύξηση στην απόδοση, μερικές φορές έως και 30 τοις εκατό», λέει ο Johnson, προσθέτοντας ότι αυτή η αύξηση θα πρέπει να ενσωματωθεί στην εφαρμογή από την αρχή.
Ωστόσο, η ψυχρή διαμόρφωση του Welser Profile μπορεί να περιλαμβάνει πρόσθετες εργασίες όπως ραφή και συγκόλληση. Όπως και με το συμβατικό προφίλ, το τρύπημα μπορεί να γίνει πριν, κατά τη διάρκεια ή μετά το προφίλ, αλλά τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τα αποτελέσματα της ψυχρής εργασίας σε όλη τη διαδικασία.
Το ψυχρής μορφοποίησης υλικό στις ευρωπαϊκές εγκαταστάσεις της Welser Profile δεν είναι τόσο ισχυρό όσο το υλικό υψηλής αντοχής σε έλαση στις εγκαταστάσεις της Superior στο Οχάιο. Ανάλογα με την εφαρμογή, η εταιρεία μπορεί να παράγει υλικό ψυχρής διαμόρφωσης σε πιέσεις έως και 450 MPa. Δεν είναι όμως μόνο η επιλογή ενός υλικού με συγκεκριμένη αντοχή σε εφελκυσμό.
«Δεν μπορείτε να το κάνετε αυτό με υλικά υψηλής αντοχής και χαμηλού κράματος», είπε ο Johnson, προσθέτοντας, «Συχνά μας αρέσει να χρησιμοποιούμε μικροκράμα υλικά, τα οποία βοηθούν στην αποφυγή θραύσης. Προφανώς, η επιλογή υλικού είναι ένα σημαντικό κομμάτι.»
Για να επεξηγήσει τα βασικά της διαδικασίας, ο Johnson περιγράφει τον σχεδιασμό του τηλεσκοπικού σωλήνα. Ο ένας σωλήνας εισάγεται μέσα στον άλλο και δεν μπορεί να περιστραφεί, επομένως κάθε σωλήνας έχει μια ραβδωτή αυλάκωση σε μια συγκεκριμένη θέση γύρω από την περιφέρεια. Αυτά δεν είναι απλώς ενισχυτικά με ακτίνες, αλλά προκαλούν κάποιο περιστροφικό παιχνίδι όταν ένας σωλήνας εισέρχεται στον άλλο. Αυτοί οι σωλήνες στεγανής ανοχής πρέπει να εισάγονται με ακρίβεια και να ανασύρονται ομαλά με μικρό περιστροφικό παιχνίδι. Επιπλέον, η εξωτερική διάμετρος του εξωτερικού σωλήνα πρέπει να είναι ακριβώς η ίδια, χωρίς προεξοχές ξυλότυπου στην εσωτερική διάμετρο. Για το σκοπό αυτό, αυτοί οι σωλήνες έχουν πραγματικές αυλακώσεις που με την πρώτη ματιά φαίνεται να είναι εξωθημένες, αλλά δεν είναι. Παράγονται με ψυχρή μορφοποίηση σε μηχανές μορφοποίησης κυλίνδρων.
Για να σχηματιστούν αυλακώσεις, το εργαλείο κύλισης αραιώνει το υλικό σε συγκεκριμένα σημεία κατά μήκος της περιφέρειας του σωλήνα. Οι μηχανικοί σχεδίασαν τη διαδικασία έτσι ώστε να μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια τη ροή του υλικού από αυτές τις «λεπτές» αυλακώσεις στην υπόλοιπη περιφέρεια του σωλήνα. Η ροή του υλικού πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια για να διασφαλίζεται σταθερό πάχος τοιχώματος σωλήνα μεταξύ αυτών των αυλακώσεων. Εάν το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα δεν είναι σταθερό, τα εξαρτήματα δεν θα τοποθετηθούν σωστά.
Η διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης στα ευρωπαϊκά εργοστάσια διαμόρφωσης κυλίνδρων της Welser Profile επιτρέπει σε ορισμένα μέρη να γίνονται πιο λεπτά, άλλα πιο παχιά και οι αυλακώσεις να τοποθετούνται σε άλλα σημεία.
Και πάλι, ένας μηχανικός κοιτάζει ένα εξάρτημα και μπορεί να πιστεύει ότι πρόκειται για εξώθηση ή θερμή σφυρηλάτηση, και αυτό είναι ένα πρόβλημα με οποιαδήποτε τεχνολογία κατασκευής που αψηφά τη συμβατική σοφία. Πολλοί μηχανικοί δεν σκέφτηκαν να αναπτύξουν ένα τέτοιο εξάρτημα, πιστεύοντας ότι θα ήταν πολύ ακριβό ή αδύνατο να κατασκευαστεί. Με αυτόν τον τρόπο, ο Johnson και η ομάδα του διαδίδουν τη λέξη όχι μόνο για τις δυνατότητες της διαδικασίας, αλλά και για τα οφέλη από την εμπλοκή των μηχανικών του Welser Profile στη δημιουργία προφίλ νωρίς στη διαδικασία σχεδιασμού.
Οι μηχανικοί σχεδιασμού και κυλίνδρων συνεργάζονται για την επιλογή υλικού, επιλέγοντας στρατηγικά το πάχος και βελτιώνοντας τη δομή των κόκκων, εν μέρει καθοδηγούμενη από εργαλεία, και ακριβώς εκεί που συμβαίνει ψυχρή διαμόρφωση (π.χ. πάχυνση και αραίωση) στο σχηματισμό λουλουδιών. πλήρες προφίλ. Αυτή είναι μια πολύ πιο περίπλοκη εργασία από την απλή σύνδεση των αρθρωτών τμημάτων ενός κυλιόμενου εργαλείου (το προφίλ Welser χρησιμοποιεί σχεδόν αποκλειστικά αρθρωτά εργαλεία).
Με περισσότερους από 2.500 υπαλλήλους και περισσότερες από 90 γραμμές μορφοποίησης κυλίνδρων, η Welser είναι μια από τις μεγαλύτερες οικογενειακές εταιρείες διαμόρφωσης ρολού στον κόσμο, με μεγάλο εργατικό δυναμικό αφιερωμένο σε εργαλεία και μηχανικούς που χρησιμοποιούν τα ίδια εργαλεία που έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι τώρα. για πολλά χρόνια Die Library. Δημιουργία προφίλ σε περισσότερα από 22.500 διαφορετικά προφίλ.
«Αυτή τη στιγμή έχουμε πάνω από 700.000 [modular] εργαλεία κυλίνδρων σε απόθεμα», είπε ο Johnson.
«Οι κατασκευαστές εργοστασίων δεν ήξεραν γιατί ζητούσαμε συγκεκριμένες προδιαγραφές, αλλά πληρούσαν τις απαιτήσεις μας», είπε ο Johnson, προσθέτοντας ότι αυτές οι «ασυνήθιστες προσαρμογές» στο εργοστάσιο βοήθησαν τον Welser να βελτιώσει τη διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης.
Λοιπόν, πόσο καιρό είναι η Welzer στον κλάδο του χάλυβα; Ο Τζόνσον χαμογέλασε. «Ω, σχεδόν πάντα». Έκανε μόνο μισή πλάκα. Η ίδρυση της εταιρείας χρονολογείται από το 1664. «Ειλικρινά, η εταιρεία δραστηριοποιείται στον τομέα του χάλυβα. Ξεκίνησε ως χυτήριο και άρχισε να κυλά και να σχηματίζεται στα τέλη της δεκαετίας του 1950 και από τότε αναπτύσσεται».
Η οικογένεια Welser διευθύνει την επιχείρηση εδώ και 11 γενιές. «Ο διευθύνων σύμβουλος είναι ο Thomas Welser», είπε ο Johnson. «Ο παππούς του ξεκίνησε μια εταιρεία δημιουργίας προφίλ και ο πατέρας του ήταν στην πραγματικότητα ένας επιχειρηματίας που επέκτεινε το μέγεθος και το εύρος της επιχείρησης». Σήμερα, το ετήσιο εισόδημα παγκοσμίως ξεπερνά τα 700 εκατομμύρια δολάρια.
Ο Johnson συνέχισε, «Ενώ ο πατέρας του Thomas έχτιζε την εταιρεία στην Ευρώπη, ο Thomas ασχολήθηκε πραγματικά με τις διεθνείς πωλήσεις και την επιχειρηματική ανάπτυξη. Νιώθει ότι αυτή είναι η γενιά του και ήρθε η ώρα να κάνει την εταιρεία παγκόσμια».
Η εξαγορά της Superior ήταν μέρος αυτής της στρατηγικής, το άλλο μέρος ήταν η εισαγωγή της τεχνολογίας ψυχρής έλασης στις ΗΠΑ. Τη στιγμή που γράφονται αυτές οι γραμμές, η διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης πραγματοποιείται στις ευρωπαϊκές εγκαταστάσεις της Welser Profile, από όπου η εταιρεία εξάγει προϊόντα στις παγκόσμιες αγορές. Δεν έχουν ανακοινωθεί σχέδια για μεταφορά της τεχνολογίας στις ΗΠΑ, τουλάχιστον όχι ακόμη. Ο Johnson είπε ότι, όπως όλα τα άλλα, το ελασματουργείο σχεδιάζει να επεκτείνει την παραγωγική του ικανότητα με βάση τη ζήτηση.
Το λουλουδάτο μοτίβο του παραδοσιακού προφίλ ρολού δείχνει τα στάδια σχηματισμού του υλικού καθώς περνά μέσα από τον σταθμό κύλισης. Επειδή οι λεπτομέρειες πίσω από τη διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης του Welser Profile είναι αποκλειστικές, δεν παράγει σχέδια λουλουδιών.
Η Welser Profile και η θυγατρική της Superior προσφέρουν παραδοσιακό προφίλ, αλλά και οι δύο ειδικεύονται σε τομείς όπου δεν απαιτούνται προδιαγραφές. Για το Superior, αυτό είναι ένα υλικό υψηλής αντοχής, για το Welser Profile, το καλούπι είναι ένα περίπλοκο σχήμα που σε πολλές περιπτώσεις δεν ανταγωνίζεται άλλες μηχανές έλασης, αλλά με εξωθητήρες και άλλο ειδικό εξοπλισμό παραγωγής.
Στην πραγματικότητα, ο Johnson είπε ότι η ομάδα του ακολουθεί μια στρατηγική εξωθητήρα αλουμινίου. «Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι εταιρείες αλουμινίου ήρθαν στην αγορά και είπαν: «Αν μπορείτε να το ονειρευτείτε, μπορούμε να το αποσπάσουμε». Ήταν πολύ καλοί στο να δίνουν επιλογές στους μηχανικούς. Εάν μπορείτε απλώς να το ονειρευτείτε, πληρώνετε μια μικρή αμοιβή για τα εργαλεία. Μπορούμε να το παράγουμε έναντι αμοιβής. Αυτό απελευθερώνει τους μηχανικούς γιατί μπορούν κυριολεκτικά να σχεδιάσουν οτιδήποτε. Τώρα κάνουμε κάτι παρόμοιο – μόνο τώρα με τη δημιουργία προφίλ.
Ο Tim Heston είναι Senior Editor του FABRICATOR Magazine και εργάζεται στη βιομηχανία κατασκευής μετάλλων από το 1998, ξεκινώντας την καριέρα του με το Welding Magazine της American Welding Society. Έκτοτε, έχει χειριστεί όλη τη διαδικασία κατασκευής μετάλλων, από το σφράγισμα, το λύγισμα και το κόψιμο μέχρι το τρίψιμο και το γυάλισμα. Έγινε μέλος του The FABRICATOR τον Οκτώβριο του 2007.
Το FABRICATOR είναι το κορυφαίο περιοδικό σφράγισης και κατασκευής μετάλλων στη Βόρεια Αμερική. Το περιοδικό δημοσιεύει ειδήσεις, τεχνικά άρθρα και ιστορίες επιτυχίας που επιτρέπουν στους κατασκευαστές να κάνουν τη δουλειά τους πιο αποτελεσματικά. Η FABRICATOR βρίσκεται στον κλάδο από το 1970.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο The FABRICATOR είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο Tubing Magazine είναι πλέον διαθέσιμη, δίνοντάς σας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο The Fabricator en Español είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Από την ίδρυση της Detroit Bus Company το 2011, ο Andy Didoroshi συνέχισε να λειτουργεί χωρίς διακοπή…
Ώρα ανάρτησης: 22 Αυγούστου 2023