Arroz. 1. Durante el ciclo de laminado del sistema de alimentación de rollo vertical, el borde delantero se “dobla” delante de los rodillos dobladores. Luego, el borde de salida recién cortado se desliza sobre el borde de ataque, se posiciona y se suelda para formar la carcasa enrollada.
Cualquiera que trabaje en la industria de fabricación de metales probablemente esté familiarizado con los laminadores, ya sean laminadores previos al corte, laminadores de tres rodillos de doble contacto, laminadores de traslación geométrica de tres rodillos o laminadores de cuatro rodillos. Cada uno de ellos tiene sus limitaciones y ventajas, pero tienen una cosa en común: enrollan láminas y placas en posición horizontal.
Un método menos conocido consiste en desplazarse en dirección vertical. Al igual que otros métodos, el desplazamiento vertical tiene sus limitaciones y ventajas. Estas fortalezas casi siempre resuelven al menos uno de dos problemas. Uno de ellos es el efecto de la gravedad sobre la pieza de trabajo durante el proceso de laminación y el otro es la ineficiencia del procesamiento del material. Las mejoras pueden mejorar el flujo de trabajo y, en última instancia, aumentar la competitividad del fabricante.
La tecnología de laminación vertical no es nueva. Sus raíces se remontan a varios sistemas personalizados creados en la década de 1970. En la década de 1990, algunos fabricantes de maquinaria ofrecían laminadores verticales como línea de productos estándar. Esta tecnología ha sido adoptada por diversas industrias, especialmente en el campo de la construcción de tanques.
Los tanques y contenedores comunes que a menudo se producen verticalmente incluyen los utilizados en las industrias alimentaria, láctea, vitivinícola, cervecera y farmacéutica; Tanques de almacenamiento de petróleo API; Tanques de agua soldados para agricultura o almacenamiento de agua. Los rodillos verticales reducen significativamente la manipulación de materiales, a menudo proporcionan una mejor calidad de doblado y manejan de manera más eficiente el siguiente paso de ensamblaje, alineación y soldadura.
Otra ventaja se muestra cuando la capacidad de almacenamiento del material es limitada. El almacenamiento vertical de losas o losas requiere menos espacio que almacenar losas o losas sobre una superficie plana.
Considere un taller en el que los cuerpos (o “capas”) de tanques de gran diámetro se laminan en rollos horizontales. Después del laminado, los operadores realizan soldadura por puntos, bajan los marcos laterales y extienden la carcasa laminada. Dado que la delgada carcasa se hunde por su propio peso, debe reforzarse con refuerzos o estabilizadores o girarse a una posición vertical.
Un volumen tan alto de operaciones (alimentar tablones de rollos horizontales a horizontales solo para sacarlos después de enrollarlos e inclinarlos para apilarlos) puede crear todo tipo de problemas de producción. Gracias al desplazamiento vertical, la tienda elimina todo procesamiento intermedio. Las láminas o tablas se alimentan verticalmente y se enrollan, se aseguran y luego se levantan verticalmente para la siguiente operación. Al agitarse, el casco del tanque no resiste la gravedad, por lo que no se dobla por su propio peso.
Algo de laminado vertical ocurre en máquinas de cuatro rodillos, especialmente para tanques más pequeños (generalmente de menos de 8 pies de diámetro) que se enviarán aguas abajo y se procesarán verticalmente. El sistema de 4 rodillos permite volver a enrollarlo para eliminar las partes planas no dobladas (donde los rodillos agarran la lámina), lo que se nota más en núcleos de diámetro pequeño.
En la mayoría de los casos, el laminado vertical de los tanques se realiza en máquinas de tres rodillos con doble geometría de sujeción, alimentadas desde placas metálicas o directamente desde bobinas (este método es cada vez más común). En estas configuraciones, el operador utiliza un medidor de radio o una plantilla para medir el radio de la cerca. Ajustan los rodillos dobladores cuando tocan el borde anterior de la banda y luego nuevamente a medida que la banda continúa avanzando. A medida que la bobina continúa entrando en su interior fuertemente enrollado, la recuperación elástica del material aumenta y el operador mueve la bobina para provocar más flexión para compensar.
La elasticidad depende de las propiedades del material y del tipo de bobina. El diámetro interior (ID) de la bobina es importante. En igualdad de condiciones, la bobina mide 20 pulgadas. La ID está enrollada más apretada y tiene más rebote que la misma bobina enrollada hasta 26 pulgadas. IDENTIFICADOR.
Figura 2. El desplazamiento vertical se ha convertido en una parte integral de muchas instalaciones de tanques en el campo. Cuando se utiliza una grúa, el proceso generalmente comienza en el piso superior y continúa hacia abajo. Observe la única costura vertical en la capa superior.
Sin embargo, tenga en cuenta que el laminado en canales verticales es muy diferente al laminado de placas gruesas en rodillos horizontales. En este último caso, los operadores trabajan diligentemente para garantizar que los bordes de la hoja coincidan exactamente al final del ciclo de laminado. Las láminas gruesas laminadas con diámetros estrechos son menos reelaborables.
Al formar carcasas de latas con rollos verticales alimentados por rollos, el operador no puede juntar los bordes al final del ciclo de laminado porque, por supuesto, la hoja proviene directamente del rollo. Durante el proceso de enrollado, la hoja tiene un borde anterior, pero no tendrá un borde posterior hasta que se corte del rollo. En el caso de estos sistemas, el rollo se enrolla formando un círculo completo antes de doblarlo y luego se corta una vez finalizado (consulte la Figura 1). Luego, el borde de salida recién cortado se desliza sobre el borde de ataque, se posiciona y luego se suelda para formar una carcasa enrollada.
El predoblado y el relaminado en la mayoría de las máquinas alimentadas por rollos son ineficientes, lo que significa que a menudo tienen roturas en los bordes delantero y trasero (similar a las partes planas sin doblar en las laminadas sin rollos). Estas piezas suelen reciclarse. Sin embargo, muchas empresas ven la chatarra como un pequeño precio a pagar por toda la eficiencia en el manejo de materiales que les brindan los rodillos verticales.
Sin embargo, algunos negocios quieren sacarle el máximo partido al material del que disponen, por lo que optan por sistemas niveladores de rodillos incorporados. Son similares a las enderezadoras de cuatro rodillos de las líneas de manipulación de rodillos, sólo que están al revés. Las configuraciones comunes incluyen enderezadores de 7 y 12 rodillos que utilizan una combinación de rodillos tensores, enderezadores y dobladores. La máquina enderezadora no sólo minimiza la caída de cada manguito defectuoso, sino que también aumenta la flexibilidad del sistema, es decir, el sistema puede producir no sólo piezas laminadas, sino también desbastes.
La técnica de nivelación no puede reproducir los resultados de los sistemas de nivelación comúnmente utilizados 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 utilizar bobinas tanto para laminación vertical como para corte.
Imagine que un operador que enrolla una carcasa para una sección de una lata recibe la orden de enviar metal en bruto a una mesa de corte por plasma. Después de enrollar las cajas y enviarlas río abajo, configuró el sistema de modo que las máquinas enderezadoras no fueran alimentadas directamente a las hileras verticales. En cambio, el nivelador alimenta un material plano que se puede cortar a medida, creando una losa de corte por plasma.
Después de cortar un lote de piezas en bruto, el operador reconfigura el sistema para reanudar el enrollado de las mangas. Y debido a que enrolla material horizontal, la variabilidad del material (incluidos los diferentes niveles de elasticidad) no es un problema.
En la mayoría de las áreas de fabricación industrial y estructural, los fabricantes buscan aumentar el número de plantas de fábrica para simplificar la fabricación y el montaje in situ. Sin embargo, esta regla no se aplica cuando se trata de la fabricación de grandes tanques de almacenamiento y estructuras similares de gran tamaño, principalmente porque dicho trabajo implica increíbles dificultades en el manejo de materiales.
La hilera vertical alimentada por rodillos utilizada en el sitio simplifica el manejo de materiales y optimiza todo el proceso de fabricación del tanque (ver figura 2). Es mucho más fácil transportar rollos de metal al lugar de trabajo que enrollar una serie de perfiles enormes en el taller. Además, el laminado in situ significa que incluso los tanques de mayor diámetro se pueden producir con una sola soldadura vertical.
Tener un ecualizador en el sitio proporciona más flexibilidad para las operaciones del sitio. Es una opción común para la fabricación de tanques en el sitio, donde la funcionalidad adicional permite a los fabricantes usar bobinas enderezadas para fabricar cubiertas o fondos de tanques en el sitio, eliminando el transporte entre el taller y el sitio de construcción.
Arroz. 3. Unos rodillos verticales integrados al sistema de producción de tanques en sitio. El gato levanta la capa previamente enrollada sin necesidad de grúa.
Algunas operaciones en el sitio integran franjas verticales en un sistema más grande, que incluye unidades de corte y soldadura combinadas con gatos exclusivos, lo que elimina la necesidad de grúas en el sitio (consulte la Figura 3).
Todo el embalse se construye de arriba a abajo, pero el proceso comienza desde cero. Así es como funciona: el rollo o la lámina se alimenta a través de rodillos verticales a sólo unos centímetros de donde debería estar la pared del tanque. Luego, la pared se introduce en guías que transportan la lámina a medida que recorre toda la circunferencia del tanque. Se detiene el rollo vertical, se cortan los extremos, se clavan y se suelda una única costura vertical. Luego, los elementos de las nervaduras se sueldan al caparazón. A continuación, el gato levanta la carcasa enrollada. Repita el proceso para el siguiente pastel a continuación.
Se hicieron soldaduras circunferenciales entre las dos secciones laminadas y luego se fabricó el techo del tanque en el sitio; aunque la estructura permaneció cerca del suelo, solo se fabricaron las dos carcasas superiores. Una vez que el techo está completo, unos gatos levantan toda la estructura en preparación para la siguiente capa y el proceso continúa, todo sin una grúa.
Cuando la operación llega a su nivel más bajo, entran en juego las losas. Algunos fabricantes de tanques de campo utilizan placas de 3/8 a 1 pulgada de espesor y, en algunos casos, incluso más pesadas. Por supuesto, las láminas no se suministran en rollos y tienen una longitud limitada, por lo que estas secciones inferiores tendrán varias soldaduras verticales que conectan las secciones de la lámina enrollada. En cualquier caso, utilizando máquinas verticales en obra, las losas pueden descargarse de una sola vez y rodarse en obra para su uso directo en la construcción de tanques.
Este sistema de construcción de tanques es un ejemplo de eficiencia en el manejo de materiales lograda (al menos en parte) mediante laminado vertical. Por supuesto, como cualquier otro método, el desplazamiento vertical no es adecuado para todas las aplicaciones. Su aplicabilidad depende de la eficiencia de procesamiento que crea.
Supongamos que un fabricante instala una hilera vertical sin alimentación para una variedad de aplicaciones, la mayoría de las cuales son carcasas de pequeño diámetro que requieren preflexión (doblar los bordes delantero y trasero de la pieza de trabajo para minimizar las superficies planas no dobladas). Estos trabajos son teóricamente posibles en rollos verticales, pero el precurvado en dirección vertical es mucho más difícil. En la mayoría de los casos, el laminado vertical de grandes cantidades, que requiere un doblado previo, es ineficiente.
Además de los problemas de manejo de materiales, los fabricantes han integrado el desplazamiento vertical para evitar la gravedad (nuevamente, para evitar doblar grandes carcasas sin soporte). Sin embargo, si la operación sólo implica laminar una lámina lo suficientemente fuerte como para conservar su forma durante todo el proceso de laminación, no tiene sentido laminar esa lámina verticalmente.
Además, los trabajos asimétricos (óvalos y otras formas inusuales) generalmente se forman mejor en franjas horizontales, con un soporte superior si se desea. En estos casos, los soportes no sólo evitan el pandeo debido a la gravedad, sino que guían la pieza de trabajo durante el ciclo de laminado y ayudan a mantener la forma asimétrica de la pieza de trabajo. La complejidad de manipular dicho trabajo verticalmente puede anular todos los beneficios del desplazamiento vertical.
La misma idea se aplica al rodamiento de conos. Los conos giratorios dependen de la fricción entre los rodillos y de la diferencia de presión de un extremo del rodillo al otro. Haga rodar el cono verticalmente y la gravedad agregará complejidad. Puede haber excepciones, pero para todos los efectos, un cono de desplazamiento vertical no es práctico.
El uso de una máquina de tres rodillos con geometría traslacional en posición vertical tampoco suele ser práctico. En estas máquinas, los dos rodillos inferiores se mueven de lado a lado en cualquier dirección, mientras que el rodillo superior se puede ajustar hacia arriba y hacia abajo. Estos ajustes permiten a las máquinas doblar geometrías complejas y enrollar material de varios espesores. En la mayoría de los casos, estos beneficios no aumentan con el desplazamiento vertical.
Al elegir rollos de láminas, es importante realizar una investigación cuidadosa y exhaustiva y tener en cuenta el uso de producción previsto de la máquina. Las hileras verticales tienen una funcionalidad más limitada que las hileras horizontales tradicionales, pero ofrecen ventajas clave cuando se trata de una aplicación adecuada.
Las máquinas laminadoras de placas verticales generalmente tienen características de diseño, rendimiento y diseño más fundamentales que las máquinas laminadoras de placas horizontales. Además, los rodillos suelen ser demasiado grandes para la aplicación, lo que elimina la necesidad de incluir la corona (y el efecto de barril o de reloj de arena que se produce en la pieza de trabajo cuando la corona no está ajustada adecuadamente para el trabajo que se realiza). Cuando se usan junto con desenrolladores, forman material delgado para tanques completos de taller, generalmente de hasta 21'6" de diámetro. La capa superior de un tanque instalado en campo de diámetro mucho mayor puede tener sólo una soldadura vertical en lugar de tres o más placas.
Nuevamente, la mayor ventaja del laminado vertical se presenta en situaciones en las que el tanque o recipiente debe construirse en posición vertical debido al efecto de la gravedad sobre materiales más delgados (hasta 1/4" o 5/16", por ejemplo). La producción horizontal requerirá el uso de anillos de refuerzo o anillos estabilizadores para fijar la forma redonda de las piezas laminadas.
La verdadera ventaja de los rodillos verticales radica en la eficiencia en el manejo de materiales. Cuanta menos manipulación necesite hacer con el cuerpo, menos probabilidades habrá de que se dañe y se modifique. Consideremos la gran demanda de tanques de acero inoxidable en la industria farmacéutica, que está más ocupada que nunca. Un manejo brusco puede provocar problemas estéticos o, peor aún, daños a la capa de pasivación y contaminación del producto. Los rodillos verticales funcionan en conjunto con los sistemas de corte, soldadura y acabado para reducir la posibilidad de manipulación y contaminación. Cuando esto sucede, los productores pueden beneficiarse.
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Hora de publicación: 07-mayo-2023