Всушност, овој дел воопшто не изгледа како да е направен од лим. Некои профили имаат низа засеци или жлебови што прават делот да изгледа како да е топло кован или екструдиран, но тоа не е така. Ова е профил направен со помош на процес на ладно формирање на машина за обликување ролна, технологија што европските претпријатија на Welser Profile ја усовршија и патентираа во САД и други земји. Првиот патент го поднел во 2007 година.
„Велсер има патенти за згуснување, разредување и ладно формирање жлебови во профилите“, рече Џонсон. „Тоа не е обработка, не е термоформирање. Многу малку луѓе во САД го прават тоа, па дури и се обидуваат“.
Бидејќи профилирањето е многу зрела технологија, многумина не очекуваат да видат изненадувања во оваа област. Во FABTECH®, луѓето се насмевнуваат и нишаат со главите кога ќе видат екстремно моќни ласери со влакна како сечат со огромна брзина или автоматски системи за свиткување кои ги коригираат неусогласеноста на материјалот. Со сите достигнувања во овие производствени технологии во последниве години, тие очекуваа пријатно изненадување. Тие не очекуваа дека формирањето на ролна ќе ги изненади. Но, како што сугерира изјавата на инженерите „покажи ми цвеќиња“, профилирањето сè уште ги надминува очекувањата.
Во 2018 година, Велсер влезе на американскиот пазар со стекнување на Superior Roll Forming во Valley City, Охајо. Џонсон рече дека потегот е стратешки, не само за проширување на присуството на Велсер во Северна Америка, туку и затоа што Superior Roll Forming споделува многу од културните и стратешките визии на Велсер.
Двете компании имаат за цел да ги освојат специјализираните области на пазарот на ладно валање со малку конкуренти. Двете организации исто така работат на задоволување на потребата на индустријата за помала тежина. Деловите треба да направат повеќе, да бидат посилни и да тежат помалку.
Superior се фокусира на автомобилскиот сектор; додека двете компании опслужуваат широк опсег на клиенти, Велсер се фокусира на други индустрии како што се градежништвото, земјоделството, соларната енергија и полици. Малата тежина во автомобилската индустрија отсекогаш била фокусирана на материјали со висока цврстина, што е исто така предност на Superior. Релативно едноставната геометрија на свитканиот профил останува незабележана додека инженерите не ја видат цврстината на свитканиот материјал. Супериорните инженери често развиваат програми за делови користејќи материјали со цврстина на истегнување од 1400 или дури 1700 MPa. Тоа е скоро 250 KSI. Во Европа, инженерите на Welser Profile, исто така, се занимаваа со прашањето за леснотијата, но покрај користењето материјали со висока цврстина, тие исто така се занимаваа и со сложено обликување.
Патентираниот процес на ладно формирање на Welser Profile е погоден за материјали со мала јачина, но геометријата создадена од машината за обликување ролна помага да се намали тежината на целото склопување. Геометријата може да му дозволи на профилот да извршува повеќе функции додека го намалува бројот на делови (да не ги спомнуваме парите потрошени за производство). На пример, профилираните жлебови можат да создадат меѓусебни врски што го елиминираат заварувањето или сврзувачките елементи. Или обликот на профилот може да ја направи целата структура поригидна. Можеби најважно, Велсер може да создаде профили кои се подебели на некои места, а потенки на други, обезбедувајќи сила каде што е потребно, додека ја намалува вкупната тежина.
Традиционалните инженери и дизајнери за обликување следат едно децениско правило за обработливост: избегнувајте мали радиуси, кратки гранки, свиоци од 90 степени, длабоки внатрешни геометрии итн. „Се разбира, секогаш имавме тешки 90-ти“, рече Џонсон.
Профилот изгледа како истиснување, но всушност е ладно формиран од Welser Profile.
Се разбира, инженерите бараат машините за обликување на ролни да ги прекршат овие правила на изработка, и тука стапуваат во игра алатките и инженерските способности на продавницата за ролни. Понатамошните инженери можат да го унапредат процесот (формирање погусти внатрешни геометрии од 90 степени), додека ги минимизираат трошоците за алатот и варијабилноста на процесот, толку поконкурентна ќе биде машината за формирање на ролна.
Но, како што објаснува Џонсон, ладното формирање во валавница е многу повеќе од тоа. Овој процес ви овозможува да добиете профили на делови за кои повеќето инженери дури и не би размислувале да ги користат профилирањето. „Замислете лента од лим што поминала низ процесот на тркалање, можеби дебела 0,100 инчи. Можеме да направиме Т-слот во долниот центар на овој профил. мора да биде топло валана или обработена во зависност од толеранциите и барањата за други делови, но лесно можеме да ја валаме оваа геометрија“.
Деталите зад процесот се сопственост на компанијата и Велсер не го открива цветниот шаблон. Но, Џонсон го наведува образложението за неколку процеси.
Прво да ја разгледаме операцијата на втиснување на преса за печат. „Кога компресирате, исто така се истегнувате или компресирате. Така, го истегнувате материјалот и го преместувате на различни области на алатката [површината], исто како што пополнувате радиуси на алатката. Но, [во профилирањето] Овој процес на ладно формирање] е како за полнење радиуси на стероиди.
Ладното работење го зајакнува материјалот во одредени области, ова може да се конструира во корист на дизајнерот. Меѓутоа, машината за профилирање мора да ги земе предвид и овие промени во својствата на материјалот. „Можете да забележите значително зголемување на перформансите, понекогаш и до 30 проценти“, вели Џонсон, додавајќи дека ова зголемување треба да биде вградено во апликацијата уште од самиот почеток.
Сепак, ладно формирање на Welser Profile може да вклучи дополнителни операции како што се шиење и заварување. Како и со конвенционалното профилирање, пирсингот може да се направи пред, за време или по профилирањето, но алатките што се користат мора да ги земат предвид ефектите од студената работа во текот на целиот процес.
Ладно формираниот материјал во европскиот објект на Welser Profile не е ни приближно толку силен како валаниот материјал со висока цврстина во неговиот објект Супериор, Охајо. Во зависност од апликацијата, компанијата може да произведува материјал за ладно формирање при притисок до 450 MPa. Но, не се работи само за избор на материјал со одредена цврстина на истегнување.
„Не можете да го направите тоа со материјали со висока јачина и нисколегирани материјали“, рече Џонсон, додавајќи: „Често сакаме да користиме микролегирани материјали, кои помагаат да се спречи кршење. Очигледно, изборот на материјал е важен дел“.
За да ги илустрира основите на процесот, Џонсон го опишува дизајнот на телескопската цевка. Едната цевка е вметната во другата и не може да се ротира, така што секоја цевка има ребрести жлеб на одредена локација околу обемот. Овие не се само зацврстувачи со радиуси, тие предизвикуваат одредена ротациона игра кога една цевка влегува во друга. Овие тесни цевки за толеранција мора точно да се вметнат и непречено да се повлечат со мала ротациона игра. Покрај тоа, надворешниот дијаметар на надворешната цевка мора да биде сосема ист, без кофражни испакнувања на внатрешниот дијаметар. За таа цел, овие цевки имаат вистински жлебови кои на прв поглед изгледаат како да се екструдирани, но тие не се. Тие се произведуваат со ладно формирање на машини за обликување на ролни.
За да се формираат жлебови, алатот за тркалање го разредува материјалот на одредени точки долж обемот на цевката. Инженерите го дизајнираа процесот за да можат точно да го предвидат протокот на материјал од овие „тенки“ жлебови до остатокот од обемот на цевката. Протокот на материјалот мора прецизно да се контролира за да се обезбеди постојана дебелина на ѕидот на цевката помеѓу овие жлебови. Ако дебелината на ѕидот на цевката не е константна, компонентите нема да се вгнездат правилно.
Процесот на ладно формирање во европските постројки за валање на Welser Profile овозможува некои делови да се направат потенки, други подебели, а жлебовите да се постават на други места.
Повторно, инженерот гледа во дел и може да помисли дека е истиснување или топло ковање, а тоа е проблем со која било технологија на производство што ѝ пркоси на конвенционалната мудрост. Многу инженери не размислуваа за развој на таков дел, верувајќи дека ќе биде премногу скап или невозможно да се произведе. На овој начин, Џонсон и неговиот тим го шират зборот не само за можностите на процесот, туку и за придобивките од вклучувањето на инженерите на Welser Profile во профилирањето на почетокот на процесот на дизајнирање.
Инженерите за дизајн и ролни работат заедно на селекција на материјалот, стратешки избирајќи ја дебелината и ја подобруваат структурата на зрната, делумно водена од алатките, и токму онаму каде што ладното формирање (т.е. згуснување и разредување) се случува при формирањето на цветот. комплетен профил. Ова е многу покомплексна задача отколку едноставно поврзување на модуларните делови на алатката за тркалање (профилот Велсер користи речиси исклучиво модуларни алатки).
Со над 2.500 вработени и над 90 линии за обликување ролна, Welser е една од најголемите семејни компании за обликување ролни во светот, со голема работна сила посветена на алати и инженери кои ги користат истите алатки што се користеле досега. за многу години Die библиотека. Профилирање на над 22.500 различни профили.
„Во моментов имаме над 700.000 [модуларни] алатки за валјак на залиха“, рече Џонсон.
„Градителите на постројката не знаеја зошто бараме одредени спецификации, но тие ги исполнија нашите барања“, рече Џонсон, додавајќи дека овие „невообичаени прилагодувања“ во фабриката му помогнале на Велсер да го подобри процесот на ладно формирање.
Значи, колку долго Велцер е во бизнисот со челик? Џонсон се насмевна. „О, скоро секогаш“. Само половина се шегуваше. Основањето на компанијата датира од 1664 година. „Искрено, компанијата се занимава со челик. Започна како леарница и почна да се тркала и да се формира кон крајот на 1950-тите и оттогаш расте“.
Семејството Велсер го води бизнисот веќе 11 генерации. „Главен извршен директор е Томас Велсер“, рече Џонсон. „Неговиот дедо започнал компанија за профилирање, а неговиот татко всушност бил претприемач кој ја проширил големината и опсегот на бизнисот“. Денес, годишниот приход ширум светот надминува 700 милиони долари.
Џонсон продолжи: „Додека таткото на Томас ја градеше компанијата во Европа, Томас навистина се занимаваше со меѓународна продажба и развој на бизнисот. Тој се чувствува дека ова е неговата генерација и дека е време тој да ја преземе компанијата на глобално ниво“.
Стекнувањето на Superior беше дел од оваа стратегија, другиот дел беше воведувањето на технологија за ладно валање во САД. Во моментот на пишување, процесот на ладно формирање се одвива во европските капацитети на Welser Profile, од каде што компанијата извезува производи на глобалните пазари. Не се објавени планови да се донесе технологијата во САД, барем не се уште. Џонсон рече дека, како и сè друго, валавницата планира да го прошири капацитетот врз основа на побарувачката.
Цветниот модел на традиционалниот профил на ролни ги прикажува фазите на формирање на материјалот додека минува низ станицата за тркалање. Бидејќи деталите зад процесот на ладно формирање на Welser Profile се сопственички, тој не произведува цветни дизајни.
Welser Profile и неговата подружница Superior нудат традиционално профилирање, но и двете се специјализирани во области каде што не е потребна спецификација. За Superior, ова е материјал со висока цврстина, за Welser Profile, обликувањето е сложена форма која во многу случаи не се натпреварува со други машини за тркалање, туку со екструдери и друга специјална опрема за производство.
Всушност, Џонсон рече дека неговиот тим спроведува стратегија за алуминиумски екструдер. „Во раните 1980-ти, алуминиумските компании дојдоа на пазарот и рекоа: „Ако можете да го сонувате, можеме да го исцедиме“. Тие беа многу добри во давање опции на инженерите. Ако можете само да сонувате за тоа, плаќате мала надокнада за алатирањето. Можеме да го произведеме за плаќање. Ова ги ослободува инженерите бидејќи тие буквално можат да нацртаат сè. Сега правиме нешто слично – дури сега со профилирање.
Тим Хестон е виш уредник на списанието FABRICATOR и е во индустријата за производство на метали од 1998 година, започнувајќи ја својата кариера со Welding Magazine на Американското здружение за заварување. Оттогаш, тој се справува со целиот процес на изработка на метал, од печат, виткање и сечење до брусење и полирање. Се приклучи на ФАБРИКАТОР во октомври 2007 година.
FABRICATOR е водечко списание за штанцување и изработка на метали во Северна Америка. Списанието објавува вести, технички написи и успешни приказни кои им овозможуваат на производителите поефикасно да ја вршат својата работа. ФАБРИКАТОР е во индустријата од 1970 година.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до FABRICATOR, обезбедувајќи лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до списанието Tubing, што ви овозможува лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до The Fabricator en Español, обезбедувајќи лесен пристап до вредните индустриски ресурси.
Од основањето на Детроитската автобуска компанија во 2011 година, Енди Дидороши продолжи да работи без прекин…
Време на објавување: 22 август 2023 година