מכונה ליצירת גלילים היא מערכת מתכת רציפה המשמשת לייצור פרופילי מתכת ארוכים בעלי צורת חתך- עקבית. בניגוד לייצור עיתונות, אשר בדרך כלל מייצרת חלקים בודדים באמצעות פעולות הטבעה נפרדות, יצירת גלילים מכופפת בהדרגה רצועת מתכת כאשר היא עוברת דרך סדרה של תחנות גלגול מסתובבות.

התהליך מתאים במיוחד למוצרים בעלי פרופיל קבוע לכל אורכם, כגון לוחות גג, לוחות קיר, פורלינים, מגשי כבלים, מסילות לדלתות, פרופילי הרכבה סולאריים, מעקות בטיחות, איברי מסגרות ותעלות מבניות.

קו יצירת גלילים טיפוסי מורכב מ-decoiler, מערכת הזנה, תחנות לייצור גלילים, מערכת הילוכים, יחידת חיתוך, מערכת הידראולית או חשמלית ומערכת בקרה. בהתאם למוצר, ניתן לשלב גם ציוד נוסף כגון יחידות ניקוב, מכשירי יישור, מערכות הבלטות, יחידות ריתוך או מערכות ערימה אוטומטיות.

העיקרון הבסיסי הוא פשוט:רצועת מתכת שטוחה נכנסת למכונה, עוברת דרך מספר תחנות ליצירת גלילים, מכופפת בהדרגה אל החתך הרצוי- ולאחר מכן נחתכת לאורך שצוין.

כיצד פועלת מכונת יצירת גלילים?

עיקרון העבודה של יצירת גליל מבוסס עלכיפוף מתקדם.

במקום לשנות יריעת מתכת שטוחה לפרופיל הסופי בפעולה אחת, המכונה מחלקת את תהליך העיוות למספר שלבים. כל תחנת גלגול מייצרת כמות קטנה של כיפוף עד שהחומר מגיע לגיאומטריה הסופית שלו.

רצף ייצור פשוט הוא:

טעינת סליל ← פתיחה ← הזנה ← ניקוב/קדם-עיבוד ← גיבוש גליל מתקדם ← חיתוך ← פריקה/ערימה

התצורה המדויקת תלויה בפרופיל המיוצר.

טעינת ושחרור סליל

תהליך הייצור מתחיל בדרך כלל עם סליל מתכת המותקן על דקוילר.

חומרים נפוצים כוללים:

פלדה מגולוונת

פלדה צבועה- מראש

פלדת פחמן

נירוסטה

אֲלוּמִינְיוּם

פלדה Galvalume

ה-decoiler משחרר את הרצועה במהירות מבוקרת תוך שמירה על מתח מספיק בין הסליל למקטע היוצר.

עבור סלילים כבדים יותר, לעתים קרובות נעשה שימוש ב-decoiler הרחבה הידראולי מכיוון שמשקל הסליל ורוחב הרצועה יכולים לעלות על הקיבולת המעשית של מערכת שנטענת ידנית.

האכלת חומרים

מערכת ההזנה מנחה את הרצועה לתוך מכונת העיצוב.

ניתן להתקין קטע יישור או יישור לפני היווצרות כאשר הסליל הנכנס מכיל עקמומיות יתר או עיוות שיורי.

מערכת ההזנה חייבת לשמור על יישור רצועות יציב מכיוון שאפילו סטייה רוחבית קטנה יכולה להצטבר במהלך היווצרות מתקדמת ולגרום בסופו של דבר:

מידות פרופיל לא אחידות

קטעים מעוותים

אוגנים אסימטריים

שריטות על פני השטח

עמדות חיתוך שגויות

עבור פרופילים מדויקים, דיוק האכלה הוא אפוא חלק חשוב ממערכת יצירת הגלילים השלמה.

Forming Roll Progressive

זוהי פעולת הגיבוש העיקרית.

הרצועה עוברת ברצף של תחנות גלגול. כל תחנה מכילה גלילי יצירה עליונים ותחתונים המיועדים לשלב דפורמציה ספציפי.

לדוגמה, הפקת פרופיל פשוט בצורת C- עשויה לכלול:

רצועה שטוחה → כיפוף קצה ראשוני → כיפוף צד → היווצרות אוגן → כיול סופי → פרופיל C מוגמר

התחנות הראשונות מבצעות בדרך כלל עיקולים קטנים יחסית. תחנות מאוחרות יותר מקרבות את הפרופיל בהדרגה לממדיו הסופיים.

דפורמציה הדרגתית זו מסייעת בהפצת מתח היווצרות בכל החומר במקום לרכז את כל העיוות במקום אחד.

חיתוך הפרופיל המוגמר

לאחר שהפרופיל מגיע לחתך -הסופי שלו, המכונה חותכת אותו לאורכים שנקבעו מראש.

שני סידורי חיתוך נפוצים הם:

חתוך-לאורך-לאחר הצורה

הפרופיל המוגמר ממשיך דרך קטע היצירה ונחתך לאחר שהגיע לאורך הנדרש.

תצורה זו נמצאת בשימוש נרחב עבור פרופילים כגון:

C purlins

Z purlins

מגשי כבלים

מסילות לדלת

מסילות הרכבה סולאריות

קדם-חיתוך

רצועת המתכת נחתכת לחסר בודדים לפני פעולת היצירה העיקרית.

חיתוך מוקדם-יכול להיות שימושי עבור פרופילים ותנאי חומר מסוימים שבהם תהליך היצירה דורש חתיכות בודדות ולא עיבוד רצועות רציף.

שיטת החיתוך המתאימה תלויה בגיאומטריית הפרופיל, עובי החומר, מהירות הייצור ודרישות הממד.

מהם המרכיבים העיקריים של מכונת יצירת גלילים?

מכונה ליצירת גלילים היא לא רק קבוצה של גלילים ליצירת גלילים. קו ייצור שלם משלב בדרך כלל מספר מערכות מכניות וחשמליות.

דקוילר

ה-decoiler תומך ומפרק את סליל חומר הגלם.

בהתאם לדרישות הייצור, זה עשוי להיות:

יָדָנִי

אוֹטוֹמָטִי

סוג הרחבה הידראולית

קצה- יחיד

קצה כפול-

הבחירה תלויה בעיקר במשקל הסליל, רוחב הסליל, עובי החומר ותדירות הטעינה.

מערכת האכלה

מנגנון ההזנה מכניס את הרצועה למקטע היוצר.

רכיבים אופייניים כוללים:

גלילים מנחים

גלילי האכלה

מדריכי צד

רכיבי פילוס

כונן גלילים

המטרה היא לשמור על מיקום חומר יציב לפני שהרצועה נכנסת לתחנת היצירה הראשונה.

תחנות ליצירת גלילים

תחנות יצירת הגליל הן מרכיבי הליבה המכניים של המכונה.

כל תחנה מכילה כלי עבודה שתוכננו במיוחד. הגיאומטריה של הגלילים הללו קובעת כיצד רצועת המתכת מכופפת בהדרגה.

מספר התחנות אינו קבוע.

פרופיל פשוט עשוי לדרוש מעט יחסית תחנות גיבוש, בעוד שפרופיל מבני מסובך עם עיקולים מרובים, רדיוסים צרים, צלעות התקשות או קטעים א-סימטריים עשויים לדרוש הרבה יותר.

לָכֵן,אין להשתמש במספר הגלילים לבדו כדי לשפוט אם מכונה אחת ליצירת גלילים עדיפה על אחרת. עיצוב הגליל, עובי החומר, גיאומטריית הפרופיל, קוטר הפיר, מרווח התחנות ואסטרטגיית הגיבוש חשובים לא פחות.

מערכת הילוכים

מערכת ההולכה מעבירה את כוח המנוע לגלילים היוצרים.

בהתאם לתכנון המכונה, היא עשויה להשתמש ב:

תיבת הילוכים

העברת שרשרת

שידור משותף אוניברסלי

סידורי הנעה ישירה או-בעזרת סרוו

השידור חייב לספק סיבוב מסונכרן בין תחנות גיבוש.

עבור פרופילים מבניים כבדים-, מערכת ההנעה חייבת לספק גם מומנט מספיק כדי להתגבר על התנגדות היווצרות של החומר.

יחידת חיתוך

מערכת החיתוך מפרידה פרופילים מוגמרים לפי האורך המתוכנת.

תצורות נפוצות כוללות:

חיתוך הידראולי

חיתוך מכני

חיתוך מעופף

מערכות חיתוך מעופפות מאפשרות לחומר להמשיך לנוע בזמן פעולת החיתוך, מה שמתאים לקווי ייצור-במהירות גבוהה יותר.

תבנית החיתוך חייבת להיות מתוכננת סביב גיאומטריית הפרופיל האמיתית כדי למנוע עיוות בקצה החתוך.

מערכת בקרת PLC

מכונות מודרניות ליצירת גלילים משתמשות בדרך כלל במערכות בקרה מבוססות PLC{{0}.

מערכת הבקרה יכולה לנהל:

אורך ייצור

מספר חלקים

מהירות גיבוש

עמדת חיתוך

רצף חבטות

פונקציות עצירת חירום

פעולת מנוע

אזעקות תקלות

מקודד משמש בדרך כלל למדידת תנועת החומר כך שמערכת הבקרה יכולה לתאם חיתוך עם אורך הפרופיל המתוכנת.

אילו חומרים יכולה מכונה ליצירת גלילים לעבד?

יצירת גלילים משמשת בעיקר עבור-חומרי גיליון ורצועות.

החומר הנפוץ ביותר הוא פלדה בגלל השילוב של חוזק, זמינות ומאפייני היווצרות.

פלדה מגולוונת

פלדה מגולוונת נמצאת בשימוש נרחב לפרופילי בנייה מכיוון שציפוי האבץ מספק עמידות בפני קורוזיה.

יישומים אופייניים כוללים:

פורלינס

מסגור קיר

רכיבי קירוי

מגשי כבלים

פרופילי HVAC

פלדה צבועה מראש.-

ניתן ליצור פלדה צבועה מראש-תוך כדי שמירה על פני השטח המוגמרים כאשר תהליך העיבוד והעיצוב מתוכננים כראוי.

הוא משמש לעתים קרובות עבור:

לוחות קירוי

לוחות קיר

פרופילים אדריכליים

רכיבי בנייה פנימית

נירוסטה

פלדת אל חלד דורשת כוח יצירה גדול יותר מאשר פלדות עדינות רבות ויכולה להיות בעלת מאפייני קפיצה חזקים יותר.

הוא משמש כאשר עמידות בפני קורוזיה או ביצועים היגייניים חשובים.

היישומים כוללים:

ציוד לעיבוד-מזון

רכיבים אדריכליים

מארזים תעשייתיים

פרופילים מבניים מיוחדים

אֲלוּמִינְיוּם

לאלומיניום יש צפיפות נמוכה יותר מאשר פלדה, אך חוזק תנובה והתנהגות קפיצה שונה.

לכן, יש לתכנן את הציוד ליצירת גלילים בהתאם לסגסוגת האלומיניום הספציפית ולגיאומטריית הפרופיל.

באיזה עובי מכונה ליצירת גלילים יכולה להתמודד?

אין טווח עובי אוניברסלי עבור כל המכונות ליצירת גלילים.

מכונה המיועדת ליריעות קירוי דקות עשויה לעבד חומר מתחת ל-1 מ"מ, בעוד שיוצר גליל מבני כבד עשוי לעבד כמה מילימטרים של פלדה.

היכולת בפועל תלויה ב:

דרגת חומר

חוזק תפוקה

רוחב רצועה

גיאומטריית פרופיל

רדיוס כיפוף

מספר תחנות גיבוש

קוטר פיר

חומר רול

כוח מנוע

בניית מסגרת למכונה

לדוגמה, יצירת פרופיל C מבני בגודל 3 מ"מ דורשת עיצוב מכונה שונה מהותית מיצירת לוח קירוי גלי דק.

לכן, מפרט בלבד"3 מ"מ עובי מקסימלי"אינו מספיק בעת הערכת מכונה ליצירת גלילים. יש לקחת בחשבון גם את ציון החומר ואת הפרופיל הסופי.

אילו מוצרים ניתן לייצר על ידי יצירת גלילים?

הטכנולוגיה משמשת במגזרים תעשייתיים מרובים מכיוון שהיא יכולה לייצר ללא הרף פרופילים עם חתך- קבוע.

פרופילי בנייה

המוצרים הנפוצים כוללים:

יריעות קירוי

לוחות קיר

דק רצפה

C purlins

Z purlins

ערוצי U

חתיכים ומסלולים

פרופילי תקרה

משקופים לדלת

פרופילי הרכבה סולאריים

מבני הרכבה סולאריים הם יישום מרכזי נוסף.

מכונות ליצירת גלילים יכולות לייצר:

מסילות סולאריות

תעלות הרכבה

ערוצי Strut

פורלינס

עמודי הרכבה קרקעיים

קורות מבניות

פרופילי תמיכת PV

עבור פרופילים סולאריים, עקביות ממדי חשובה במיוחד מכיוון שהרכיבים המוגמרים צריכים להתממשק עם סוגרים, מהדקים, ברגים ורכיבים מבניים אחרים.

מוצרי ניהול כבלים

יצירת גלילים משמשת גם עבור:

מגשי כבלים מחוררים

מגשי כבלים מוצקים-

מגשי כבלים לסולם

מסלול מירוצים

ערוצי כבלים

פרופילי ניהול חוטים

ניתן לשלב חורים בפס הייצור לפני או במהלך היצירה בהתאם לעיצוב המוצר.

רכיבי רכב ותחבורה

יצירת גלילים יכולה לייצר רכיבים מבניים ארוכים כגון:

מסילות לרכב

קטעי חיזוק

רכיבי דלת

פרופילים הקשורים לשלדה-

רכיבי קרוואן

היתרון הוא היכולת לייצר קטעים ארוכים וקלי משקל עם גיאומטריה מבוקרת.

מכונת יצירת גלילים לעומת לחץ בלם

יצירת גלילים ובלימת לחץ שניהם מכופפים מתכת מתכת, אבל שיטות הייצור שלהם שונות מהותית.

אם יצרן זקוק לאלפי מטרים מאותו תעלת C-, מגש כבלים או פרופיל קירוי, יצירת גלילים יכולה להיות יעילה יותר מייצור כל רכיב בנפרד עם בלם לחיצה.

עם זאת, אם לכל חלק יש גיאומטריה שונה, בלם לחץ עשוי לספק גמישות רבה יותר.

מדוע יצירת גלילים דורשת מספר תחנות גלגול?

מטרתן של מספר תחנות היא לשלוט על העיוות של הרצועה.

אם רצועה שטוחה נאלצת לתוך פרופיל מסובך בשלב אחד, עלולות להתרחש מספר בעיות:

מתח מקומי מוגזם

נזק פני השטח

עיוות פרופיל

פיצוח קצה

קפיצה מוגזמת

דיוק מימד ירוד

גיבוש פרוגרסיבי מפיץ את פעולת הכיפוף על פני מספר תחנות.

לכן מעצב כלי העבודה צריך לקבוע מתאיםיוצר פרח, המתאר כיצד הרצועה משתנה ממצבה השטוח ההתחלתי לחתך הסופי- דרך תחנות עוקבות.

פרח יוצר-מעוצב היטב עוזר לשלוט ב:

כיפוף זוויות

פיתוח אוגן

זרימת חומרים

דפורמציה של קצה

Springback

מתיחה אורכית

זהו אחד ההיבטים החשובים ביותר מבחינה טכנית של עיצוב מכונות ליצירת גלילים.

מהו Springback ביצירת גלילים?

Springback היא הנטייה של מתכת לחזור חלקית לצורתה המקורית לאחר הסרת הכוח היוצר.

זה מושפע מ:

חוזק תפוקה של חומר

עובי חומר

רדיוס כיפוף

גיאומטריית פרופיל

זווית היווצרות

מספר מעברי היווצרות

פלדה בעלת חוזק- גבוה בדרך כלל מציגה אתגרי קפיצה גדולים יותר מאשר חומרים רכים יותר.

מכונות לייצור גלילים מפצות על קפיצה לאחור באמצעות תכנון כלי עבודה ויצירת-על מבוקרת. הגלילים היוצרים עשויים לכופף מעט את החומר מעבר לזווית הסופית התיאורטית כך שהפרופיל יגיע לגיאומטריה הנדרשת לאחר התאוששות אלסטית.

מה קובע את האיכות של פרופיל בצורת גליל?

איכות הפרופיל המוגמר תלויה במערכת העיצוב כולה ולא ברכיב אחד.

גורמים חשובים כוללים:

איכות החומר

שינויים בעובי, חוזק תפוקה ומצב ציפוי יכולים להשפיע על התוצאה.

עיצוב כלי עבודה לגלגלים

גיאומטריית גליל שגויה יכולה לגרום ל:

הַעֲקָמָה

גלי קצה

דפורמציה של אוגן

שריטות על פני השטח

סטיות ממדים

יישור מכונה

תחנות היצירה צריכות להישאר מיושרות כראוי. אי יישור בין פירים או גלילים עלול לגרום לעיוות מתקדם של הפרופיל.

רצף גיבוש

רצף הכיפוף חייב להתאים למאפייני העיוות של החומר.

דיוק חיתוך

יחידת החיתוך חייבת לשמור על האורך שצוין מבלי לעוות את הפרופיל.

עבור יישומים מדויקים, יש להעריך גורמים אלה ביחד ולא באופן עצמאי.

מה כדאי לקחת בחשבון בבחירת מכונה ליצירת גלילים?

יש לבחור את המכונה על סמך הפרופיל מוגמר ודרישות ייצור, לא רק על ידי חיפוש אחר מכונה עם הספק מנוע מסוים או מספר תחנות.

הפרמטרים הטכניים העיקריים כוללים:

ציור פרופיל

ציור חתך מפורט- הוא נקודת ההתחלה.

זה צריך לציין:

רוחב כולל

גובה כללי

מידות אוגן

רדיוסים לכופף

מיקומי חורים

סובלנות

חוֹמֶר

לְפַרֵט:

סוג חומר

חוזק תפוקה

חוזק מתיחה

ציפוי פני השטח

מצב סליל

עוֹבִי

עובי החומר קובע את כוח היווצרות, ממדי הגליל, דרישות הציר ויכולת ההנעה.

רוחב סליל

רוחב פס הקלט משפיע הן על עיצוב כלי העבודה והן על ניצול החומרים.

אורך מוגמר

אם נדרשים מספר אורכים, מערכת הבקרה ותצורת החיתוך אמורה לתמוך בטווח הייצור הנדרש.

מהירות ייצור

הפלט הנדרש קובע את תצורת המכונה המתאימה.

עם זאת, אין להתייחס למהירות המרבית ללא תלות במורכבות הפרופיל ובדרישות החיתוך.

דרישות אגרוף

אם הפרופיל המוגמר מכיל חורים, חריצים או פתחי חיבור, יש לשלב את תהליך הניקוב בקו או לתאם פעולה נפרדת.

פרופיל סובלנות

לפרופילים מבניים, מוצרים אדריכליים ורכיבי דיוק יכולים להיות דרישות מימדיות שונות מאוד.

הסובלנות הנדרשת קובעת את תצורת הכלים והתצורה של המכונה.

האם מכונת יצירת גלילים אוטומטית לחלוטין?

ניתן להגדיר קו לייצור גלילים לייצור אוטומטי מאוד, אך מידת האוטומציה משתנה.

מערכת בסיסית עשויה לדרוש מהמפעילים:

טען את הסליל

הגדר את המכונה

התאם מדריכים

אסוף פרופילים מוגמרים

קו אוטומטי יותר יכול לשלב:

פיתול אוטומטי ← הזנת סרוו ← ניקוב ← גיבוש גליל ← חיתוך מעופף ← הערמה אוטומטית

במערכת כזו המפעיל מנהל בעיקר העמסת חומרים, פרמטרי ייצור, בדיקת איכות ותחזוקת מכונות.

אוטומציה שימושית במיוחד כאשר אותו פרופיל מיוצר ברציפות בכמויות גדולות.

מַסְקָנָה

מכונה ליצירת גלילים היא אמערכת ליצירת מתכת רציפה המכופפת בהדרגה רצועה-מוזנת סליל דרך מספר תחנות גלגול כדי לייצר פרופילים ארוכים עם חתך- קבוע.

הביצועים שלו תלויים באינטראקציה של מספר מערכות: הזנת חומרים, גלילי גיבוש, מסגרת מכונה, הילוכים, חיתוך, בקרה ו-במידת הצורך-ניקוב או ציוד עזר אחר.

הטכנולוגיה נמצאת בשימוש נרחב עבור פרופילי בנייה, קירוי ופנלים לקירות, רשתות, מבני הרכבה סולאריים, מגשי כבלים, רכיבי דלתות, חלקי רכב ויישומים רבים אחרים שבהם נדרשת גיאומטריית חתך- עקבית וייצור מתמשך.

הנקודה החשובה ביותר בעת הערכת מכונה ליצירת גלילים היא זוהמכונה צריכה להיות מתוכננת סביב המוצר, ולא להיפך. יש לקבוע את דרגת החומר, עובי, גיאומטריית פרופיל, רדיוס היווצרות, סובלנות, מהירות ייצור, דרישות ניקוב ואורך מוגמר לפני קביעת תצורת הגלילים ותצורת המכונה.

מסיבה זו, פרויקט מקצועי ליצירת גלילים מתחיל בדרך כלל ב-שרטוט פרופיל, מפרט חומר ודרישות ייצור, ולאחר מכן יצירת סימולציה או עיצוב כלי עבודה, תצורת מכונה ובדיקות ייצור סופיות.