Tegelikult ei näe see osa üldse välja nagu see oleks valmistatud lehtmetallist. Mõnel profiilil on rida sälkusid või sooni, mis muudavad detaili kuumaks sepistatud või pressitud, kuid see pole nii. See on profiil, mis on valmistatud külmvormimisprotsessi abil rullvormimismasinas, tehnoloogia, mille Welser Profile'i Euroopa ettevõtted on täiustanud ja patenteerinud USA-s ja teistes riikides. Oma esimese patendi taotles ta 2007. aastal.
"Welser omab patente profiilide soonte paksendamiseks, õhendamiseks ja külmvormimiseks," ütles Johnson. "See ei ole mehaaniline töötlemine, see ei ole termovormimine. Väga vähesed inimesed USA-s teevad seda või isegi proovivad.
Kuna profileerimine on väga arenenud tehnoloogia, ei oota paljud selles valdkonnas üllatusi. FABTECH®-is inimesed naeratavad ja raputavad pead, kui näevad ülivõimsaid kiudlasereid meeletu kiirusega lõikamas või automaatseid painutussüsteeme, mis parandavad materjalide mittevastavust. Nende tootmistehnoloogiate viimaste aastate edusammude tõttu ootasid nad meeldivat üllatust. Nad ei oodanud, et rullimine neid üllatab. Kuid nagu inseneride "näita mulle lilli" avaldus viitab, ületab profiilide koostamine endiselt ootusi.
2018. aastal sisenes Welser USA turule, omandades Ohio osariigis Valley Citys asuva ettevõtte Superior Roll Forming. Johnson ütles, et samm on strateegiline mitte ainult Welseri kohaloleku laiendamiseks Põhja-Ameerikas, vaid ka seetõttu, et Superior Roll Forming jagab paljusid Welseri kultuurilisi ja strateegilisi nägemusi.
Mõlema ettevõtte eesmärk on vallutada külmvaltsimise turu spetsialiseerunud alad väheste konkurentidega. Mõlemad organisatsioonid töötavad ka selle nimel, et rahuldada tööstuse vajadust kergema kaalu järele. Osad peavad tegema rohkem, olema tugevamad ja kaaluma vähem.
Superior keskendub autotööstusele; Kuigi mõlemad ettevõtted teenindavad laia valikut kliente, keskendub Welser teistele tööstusharudele, nagu ehitus, põllumajandus, päikeseenergia ja riiulid. Kerge kaal on autotööstuses alati keskendunud ülitugevatele materjalidele, mis on ka Superiori eelis. Painutatud profiili suhteliselt lihtne geomeetria jääb märkamatuks, kuni insenerid näevad painutatud materjali tugevust. Tipptasemel insenerid töötavad sageli välja osaprogramme, kasutades materjale, mille tõmbetugevus on 1400 või isegi 1700 MPa. See on peaaegu 250 KSI. Euroopas käsitlesid Welser Profile’i insenerid ka kerguse teemat, kuid lisaks ülitugevate materjalide kasutamisele tegelesid nad sellega ka keerulise vormimisega.
Welser Profile'i patenteeritud külmvormimisprotsess sobib madala tugevusega materjalidele, kuid rullvormimismasina loodud geomeetria aitab vähendada kogu koostu kaalu. Geomeetria võimaldab profiilil täita mitmeid funktsioone, vähendades samal ajal osade arvu (rääkimata tootmisele kuluvast rahast). Näiteks profileeritud sooned võivad luua blokeerivaid ühendusi, mis välistavad keevitamise või kinnitusdetailid. Või profiili kuju võib muuta kogu konstruktsiooni jäigemaks. Võib-olla kõige olulisem on see, et Welser suudab luua profiile, mis on mõnes kohas paksemad ja teistes kohtades õhemad, pakkudes seal tugevust, vähendades samal ajal üldist kaalu.
Traditsioonilised vormimisinsenerid ja disainerid järgivad kümnendi pikkust töödeldavuse reeglit: vältige väikeseid raadiusi, lühikesi oksi, 90-kraadiseid painutusi, sügavaid sisegeomeetriaid jne. "Muidugi, meil on alati olnud karmid 90ndad," ütles Johnson.
Profiil näeb välja nagu ekstrusioon, kuid tegelikult on selle külmvormitud Welser Profile.
Loomulikult nõuavad insenerid, et rullvormimismasinad rikuksid neid valmistatavuse reegleid, ja siin tulevad mängu rulltsehhi tööriistad ja insenertehnilised võimalused. Mida edasi saavad insenerid protsessi edendada (tihedama 90-kraadise, sügavama sisegeomeetria vormimine), minimeerides samal ajal tööriistade kulusid ja protsessi varieeruvust, seda konkurentsivõimelisem on rullvormimismasin.
Kuid nagu Johnson selgitab, on külmvormimine valtsimistehases palju enamat. See protsess võimaldab teil hankida osaprofiile, mida enamik insenere isegi ei kaaluks profileerimise kasutamist. „Kujutage ette valtsimisprotsessi läbinud lehtmetalli riba, mis võib olla 0,100 tolli paksune. Selle profiili alumisse keskele saame teha T-pilu. peab olema kuumvaltsitud või töödeldud sõltuvalt tolerantsidest ja muudest osade nõuetest, kuid me saame seda geomeetriat hõlpsasti rullida.
Protsessi detailid on ettevõtte omand ja Welser ei avalda lillemustrit. Kuid Johnson toob välja mitme protsessi põhjendused.
Vaatleme esmalt reljeeftrükkimist stantsimispressil. «Kompresseerides venitad või surud ka kokku. Nii venitate materjali ja liigutate seda tööriista [pinna] erinevatesse piirkondadesse, täpselt nagu täidate tööriista raadiused. Kuid [profileerimisel] see külmvormimisprotsess] on nagu steroidide raadiuste täitmiseks.
Külmtöötlemine tugevdab materjali teatud piirkondades, seda saab projekteerija eeliseks kujundada. Kuid profiilimismasin peab arvestama ka nende muutustega materjali omadustes. "Võite märgata jõudluse tõusu, mõnikord kuni 30 protsenti," ütleb Johnson ja lisab, et see kasv peaks olema rakenduses algusest peale sisse ehitatud.
Kuid Welser Profile'i külmvormimine võib hõlmata täiendavaid toiminguid, nagu õmblemine ja keevitamine. Nagu tavapärase profileerimise puhul, võib augustada enne profileerimist, selle ajal või pärast profileerimist, kuid kasutatavad tööriistad peavad kogu protsessi vältel arvestama külmtöötlemise mõjudega.
Welser Profile'i Euroopa tehase külmvormitud materjal ei ole kaugeltki nii tugev kui valtsitud ülitugev materjal Ohio osariigi Superiori tehases. Olenevalt rakendusest suudab ettevõte toota külmvormimismaterjali rõhul kuni 450 MPa. Kuid see ei puuduta ainult teatud tõmbetugevusega materjali valimist.
"Te ei saa seda teha ülitugevate ja madala legeeritud materjalidega," ütles Johnson ja lisas: "Meile meeldib sageli kasutada mikrolegeeritud materjale, mis aitavad vältida purunemist. Ilmselgelt on materjalivalik oluline osa.
Protsessi põhitõdede illustreerimiseks kirjeldab Johnson teleskooptoru konstruktsiooni. Üks toru on sisestatud teise sisse ja see ei saa pöörata, nii et igal torul on ümbermõõdu teatud kohas sooniline soon. Need ei ole lihtsalt raadiusega jäigastajad, need põhjustavad mõningast pöörlemislõtku, kui üks toru siseneb teise. Need kitsad tolerantsitorud tuleb täpselt sisestada ja sujuvalt sisse tõmmata ja vähese pöörlemislõtkuga. Lisaks peab välistoru välisläbimõõt olema täpselt sama, ilma raketise siseläbimõõduga eenditeta. Sel eesmärgil on nendel torudel tõelised sooned, mis esmapilgul tunduvad olevat väljapressitud, kuid mitte. Neid toodetakse külmvormimise teel rullvormimismasinatel.
Soonte moodustamiseks lahjendab valtsimistööriist materjali teatud punktides piki toru ümbermõõtu. Insenerid kavandasid protsessi nii, et nad saaksid täpselt ennustada materjali voolu nendest "õhukestest" soontest toru ülejäänud ümbermõõduni. Materjali voolu tuleb täpselt reguleerida, et tagada toru seina paksus nende soonte vahel. Kui toru seina paksus ei ole konstantne, ei pesitse komponendid korralikult.
Külmvormimisprotsess Welser Profile'i Euroopa rullvormimistehastes võimaldab mõnda osa õhemaks, teisi paksemaks muuta ja sooned mujale paigutada.
Jällegi, insener vaatab osa ja võib arvata, et see on ekstrusioon või kuumsepistamine, ja see on probleem iga tootmistehnoloogia puhul, mis eirab tavapärast tarkust. Paljud insenerid ei kaalunud sellise osa väljatöötamist, arvates, et selle tootmine oleks liiga kallis või võimatu. Sel moel levitavad Johnson ja tema meeskond sõna mitte ainult protsessi võimaluste kohta, vaid ka eelistest, mis kaasnevad Welser Profile'i inseneride kaasamisega profiilide koostamisse juba projekteerimisprotsessi alguses.
Disaini- ja rullinsenerid töötavad koos materjali valikul, valides strateegiliselt paksuse ja parandades terastruktuuri, mis on osaliselt tingitud tööriistadest, ning täpselt seal, kus lillede moodustumisel toimub külmvormimine (st paksenemine ja hõrenemine). täielik profiil. See on palju keerulisem ülesanne kui lihtsalt valtsimistööriista moodulosade ühendamine (Welseri profiil kasutab peaaegu eranditult moodultööriistu).
Enam kui 2500 töötaja ja üle 90 rullvormimisliiniga Welser on üks suurimaid pereettevõtteid maailmas, kus on suur tööjõud, mis on pühendunud tööriistadele ja inseneridele, kes kasutavad samu tööriistu, mida on seni kasutatud. aastaid Die raamatukogu. Profileerimine üle 22 500 erineva profiili.
"Meil on praegu laos üle 700 000 [moodul-] rulltööriista, " ütles Johnson.
"Tehase ehitajad ei teadnud, miks me teatud spetsifikatsioone küsime, kuid nad vastasid meie nõuetele," ütles Johnson ja lisas, et need "ebatavalised kohandused" tehases aitasid Welseril oma külmvormimisprotsessi parandada.
Niisiis, kui kaua on Welzer teraseäris tegutsenud? Johnson naeratas. "Oh, peaaegu alati." Ta tegi ainult pooleldi nalja. Ettevõtte asutamine pärineb aastast 1664. „Ausalt öeldes tegeleb ettevõte teraseäriga. See sai alguse valukojast ning hakkas veerema ja vormima 1950. aastate lõpus ning on sellest ajast peale kasvanud.
Welserite perekond on ettevõtet juhtinud 11 põlvkonda. "Tegevjuht on Thomas Welser," ütles Johnson. "Tema vanaisa asutas profiilide koostamise ettevõtte ja tema isa oli tegelikult ettevõtja, kes laiendas ettevõtte suurust ja ulatust." Tänapäeval ületab aastane sissetulek kogu maailmas 700 miljonit dollarit.
Johnson jätkas: „Kui Thomase isa ehitas ettevõtet Euroopas, tegeles Thomas tõesti rahvusvahelise müügi ja äriarendusega. Ta tunneb, et see on tema põlvkond ja tal on aeg viia ettevõte üle maailma.
Superiori omandamine oli osa sellest strateegiast, teine osa oli külmvaltsimistehnoloogia juurutamine USA-sse. Selle artikli kirjutamise ajal toimub külmvormimisprotsess Welser Profile'i Euroopa tehastes, kust ettevõte ekspordib tooteid ülemaailmsetele turgudele. Tehnoloogia USA-sse toomise plaanidest pole vähemalt veel teatatud. Johnson ütles, et nagu kõik muu, plaanib valtstehas võimsust nõudluse põhjal suurendada.
Traditsioonilise rullprofiili lilleline muster näitab materjali moodustumise etappe, kui see läbib valtsimisjaama. Kuna Welser Profile'i külmvormimisprotsessi detailid on patenteeritud, ei loo see lillekujundust.
Welser Profile ja selle tütarettevõte Superior pakuvad traditsioonilist profileerimist, kuid mõlemad on spetsialiseerunud valdkondadele, kus spetsifikatsiooni ei nõuta. Superiori jaoks on see ülitugev materjal, Welser Profile'i jaoks on vormimine keeruka kujuga, mis konkureerib paljudel juhtudel mitte teiste valtsimismasinatega, vaid ekstruuderite ja muude spetsiaalsete tootmisseadmetega.
Tegelikult ütles Johnson, et tema meeskond järgib alumiiniumi ekstruuderi strateegiat. "1980. aastate alguses tulid alumiiniumitootjad turule ja ütlesid: "Kui suudate sellest unistada, saame selle välja pigistada." Nad oskasid väga hästi inseneridele valikuvõimalusi anda. Kui võite sellest vaid unistada, maksate tööriistade eest väikese tasu. Saame tasu eest toota. See vabastab insenerid, sest nad saavad sõna otseses mõttes kõike joonistada. Nüüd teeme midagi sarnast – ainult nüüd profileerimisega.
Tim Heston on ajakirja FABRICATOR vanemtoimetaja ja töötanud metallitootmistööstuses alates 1998. aastast, alustades oma karjääri American Welding Society's Welding Magazine'iga. Sellest ajast alates on ta tegelenud kogu metalli valmistamise protsessiga alates stantsimisest, painutamisest ja lõikamisest kuni lihvimise ja poleerimiseni. Liitus The FABRICATOR'iga 2007. aasta oktoobris.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv stantsimise ja metalli valmistamise ajakiri. Ajakiri avaldab uudiseid, tehnikaartikleid ja edulugusid, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha. FABRICATOR on selles valdkonnas tegutsenud alates 1970. aastast.
Täielik digitaalne juurdepääs seadmele FABRICATOR on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Nüüd on saadaval täielik digitaalne juurdepääs ajakirjale Tubing Magazine, mis annab teile hõlpsa juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Täielik digitaalne juurdepääs teenusele The Fabricator en Español on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Alates Detroiti bussiettevõtte asutamisest 2011. aastal on Andy Didoroshi jätkanud katkestusteta tegutsemist…
Postitusaeg: 22. august 2023