Заправо, овај део уопште не изгледа као да је направљен од лима. Неки профили имају низ уреза или жљебова који чине да део изгледа као да је топло кован или екструдиран, али то није случај. Ово је профил направљен поступком хладног обликовања на машини за формирање ваљака, технологијом коју су европска предузећа Велсер Профиле усавршила и патентирала у САД и другим земљама. Свој први патент пријавио је 2007. године.
„Велсер поседује патенте за задебљање, стањивање и хладно обликовање жлебова у профилима“, рекао је Џонсон. „То није машинска обрада, није термоформирање. Врло мали број људи у САД то ради, или чак покушава."
Пошто је профилисање веома зрела технологија, многи не очекују изненађења у овој области. У ФАБТЕЦХ®-у, људи се смеју и одмахују главама када виде изузетно моћне ласере са влакнима како секу вратоломном брзином или аутоматизоване системе за савијање који исправљају неусклађеност материјала. Уз сав напредак у овим производним технологијама последњих година, очекивали су пријатно изненађење. Нису очекивали да ће их роловање изненадити. Али, као што сугерише изјава инжењера „покажи ми цвеће“, профилисање и даље превазилази очекивања.
У 2018, Велсер је ушао на америчко тржиште аквизицијом Супериор Ролл Форминг у Валлеи Цити-у, Охајо. Џонсон је рекао да је овај потез стратешки, не само да прошири Велсерово присуство у Северној Америци, већ и зато што Супериор Ролл Форминг дели многе од Велзерових културних и стратешких визија.
Обе компаније имају за циљ да освоје специјализована подручја тржишта хладног ваљања са мало конкуренције. Обе организације такође раде на томе да задовоље потребе индустрије за мањом тежином. Делови морају да раде више, да буду јачи и да теже мање.
Супериор се фокусира на аутомобилски сектор; док обе компаније опслужују широк спектар купаца, Велсер се фокусира на друге индустрије као што су грађевинарство, пољопривреда, соларна енергија и регал. Мала тежина у аутомобилској индустрији се увек фокусирала на материјале високе чврстоће, што је такође предност Супериор-а. Релативно једноставна геометрија савијеног профила остаје непримећена све док инжењери не виде снагу савијеног материјала. Врхунски инжењери често развијају програме делова користећи материјале затезне чврстоће од 1400 или чак 1700 МПа. То је скоро 250 КСИ. У Европи су се инжењери Велсер Профиле такође позабавили питањем лакоће, али поред употребе материјала високе чврстоће, решили су га и сложеним обликовањем.
Велсер Профиле патентирани процес хладног обликовања је погодан за материјале мале чврстоће, али геометрија коју ствара машина за формирање ваљака помаже да се смањи тежина целог склопа. Геометрија може омогућити профилу да обавља више функција уз смањење броја делова (да не спомињемо новац потрошен на производњу). На пример, профилисани жлебови могу створити спојеве који елиминишу заваривање или причвршћиваче. Или облик профила може учинити целу структуру чвршћом. Можда најважније, Велсер може креирати профиле који су на неким местима дебљи, а на другима тањи, пружајући снагу тамо где је то потребно уз смањење укупне тежине.
Инжењери и дизајнери традиционалног обликовања прате деценијско правило обрадивости: избегавајте мале полупречнике, кратке гране, кривине од 90 степени, дубоке унутрашње геометрије, итд. „Наравно, увек смо имали тешке 90-е,“ рекао је Џонсон.
Профил изгледа као екструзија, али је заправо хладно обликован од стране Велсер Профиле.
Наравно, инжењери захтевају да машине за формирање ваљака крше ова правила производности, и ту долазе у обзир алатне и инжењерске способности радионице за ваљање. Што даље инжењери могу унапредити процес (формирање гушћих 90 степени, дубљих унутрашњих геометрија) док минимизирају трошкове алата и варијабилност процеса, то ће машина за формирање ваљака бити конкурентнија.
Али како Џонсон објашњава, хладно обликовање у ваљаоници је много више од тога. Овај процес вам омогућава да добијете профиле делова за које већина инжењера не би ни размишљала о коришћењу профилисања. „Замислите траку од лима која је прошла процес ваљања, дебљине можда 0,100 инча. Можемо направити Т-прорез у доњем центру овог профила. мора бити топло ваљана или машински обрађена у зависности од толеранција и других захтева за делове, али ову геометрију можемо лако да котрљамо.”
Детаљи који стоје иза процеса власништво су компаније и Велсер не открива цветни образац. Али Џонсон износи разлоге за неколико процеса.
Хајде да прво размотримо операцију утискивања на преси за штанцање. „Када компресујете, такође се истежете или стиснете. Дакле, растежете материјал и померате га на различите области алата [површине], баш као што попуњавате полупречнике на алату. Али [у профилисању] Овај процес хладног обликовања] је као за пуњење радијуса на стероидима.
Хладна обрада јача материјал у одређеним областима, што може бити пројектовано у корист дизајнера. Међутим, машина за профилисање такође мора узети у обзир ове промене у својствима материјала. „Можете да видите значајно повећање перформанси, понекад и до 30 одсто“, каже Џонсон, додајући да ово повећање треба да буде уграђено у апликацију од самог почетка.
Међутим, хладно обликовање Велсер профила може укључивати додатне операције као што су шивање и заваривање. Као и код конвенционалног профилисања, пирсинг се може урадити пре, током или после профилисања, али коришћени алати морају узети у обзир ефекте хладног рада током целог процеса.
Хладно обликовани материјал у фабрици Велсер Профиле у Европи није ни изблиза тако јак као ваљани материјал високе чврстоће у његовој фабрици Супериор, Охајо. У зависности од примене, компанија може произвести материјал за хладно обликовање под притисцима до 450 МПа. Али не ради се само о избору материјала са одређеном затезном чврстоћом.
„То не можете да урадите са материјалима високе чврстоће и ниске легуре“, рекао је Џонсон и додао: „Често волимо да користимо микролегиране материјале, који помажу у спречавању ломљења. Очигледно, одабир материјала је важан део.”
Да би илустровао основе процеса, Џонсон описује дизајн телескопске цеви. Једна цев је уметнута унутар друге и не може да се ротира, тако да свака цев има ребрасти жлеб на одређеној локацији око обима. Ово нису само укрућења са полупречником, они изазивају ротацију када једна цев уђе у другу. Ове цеви са чврстим толеранцијама морају бити прецизно уметнуте и глатко увучене са малим ротационим ходом. Поред тога, спољни пречник спољне цеви мора бити потпуно исти, без избочина оплата на унутрашњем пречнику. У ту сврху, ове цеви имају праве жлебове који на први поглед изгледају истиснути, али нису. Производе се хладним обликовањем на машинама за обликовање ваљака.
Да би се формирали жлебови, алат за ваљање разређује материјал на одређеним тачкама дуж обима цеви. Инжењери су дизајнирали процес тако да могу тачно да предвиде проток материјала из ових „танких“ жлебова до остатка обима цеви. Проток материјала мора бити прецизно контролисан како би се обезбедила константна дебљина зида цеви између ових жлебова. Ако дебљина зида цеви није константна, компоненте се неће правилно угнездити.
Процес хладног обликовања у европским постројењима за обликовање ваљака компаније Велсер Профиле омогућава да се неки делови направе тањи, други дебљи и да се жлебови поставе на друга места.
Опет, инжењер посматра део и може помислити да је екструзија или топло ковање, а то је проблем са било којом производном технологијом која пркоси конвенционалној мудрости. Многи инжењери нису размишљали о развоју таквог дела, верујући да би био прескуп или немогућ за производњу. На овај начин, Џонсон и његов тим шире вест не само о могућностима процеса, већ и о предностима укључивања инжењера Велсер Профиле у профилисање у раној фази процеса пројектовања.
Инжењери дизајна и ваљања раде заједно на одабиру материјала, стратешки бирајући дебљину и побољшавајући структуру зрна, делимично вођену алатом, и тачно тамо где се хладно обликовање (тј. згушњавање и стањивање) дешава у формирању цветова. комплетан профил. Ово је много сложенији задатак од једноставног повезивања модуларних делова алата за ваљање (Велсер профил користи скоро искључиво модуларне алате).
Са преко 2.500 запослених и преко 90 линија за формирање ваљака, Велсер је једна од највећих породичних компанија за формирање ваљака на свету, са великом радном снагом посвећеном алатима и инжењерима који користе исте алате који су коришћени до сада. дуги низ година Дие библиотека. Профилисање преко 22.500 различитих профила.
„Тренутно имамо на лагеру преко 700.000 [модуларних] алата са ваљцима“, рекао је Џонсон.
„Израђивачи постројења нису знали зашто тражимо одређене спецификације, али су испунили наше захтеве“, рекао је Џонсон, додајући да су ова „необична прилагођавања“ у фабрици помогла Велсеру да побољша свој процес хладног обликовања.
Дакле, колико дуго је Велзер у послу са челиком? Џонсон се осмехнуо. "Ох, скоро увек." Само се напола шалио. Оснивање компаније датира из 1664. године. „Искрено, компанија се бави челиком. Почела је као ливница, а почела је да се ваља и формира касних 1950-их и од тада расте.”
Породица Велсер води посао већ 11 генерација. „Главни извршни директор је Томас Велсер“, рекао је Џонсон. „Његов деда је покренуо компанију за профилисање, а његов отац је заправо био предузетник који је проширио величину и обим пословања. Данас годишњи приход широм света премашује 700 милиона долара.
Џонсон је наставио: „Док је Томасов отац градио компанију у Европи, Томас се заиста бавио међународном продајом и развојем пословања. Осећа се као да је ово његова генерација и да је време да преузме компанију на свет.”
Куповина Супериора је била део ове стратегије, други део је био увођење технологије хладног ваљања у САД. У време писања овог текста, процес хладног обликовања се одвија у европским погонима Велсер Профиле, одакле компанија извози производе на светска тржишта. Нису објављени никакви планови да се технологија донесе у САД, барем не још. Џонсон је рекао да, као и све остало, ваљаоница планира да прошири капацитет на основу потражње.
Цветни узорак традиционалног профила ролне показује фазе формирања материјала док пролази кроз станицу за ваљање. Пошто су детаљи који стоје иза процеса хладног обликовања Велсер Профиле власнички, он не производи цветне дизајне.
Велсер Профиле и његова подружница Супериор нуде традиционално профилисање, али су оба специјализована у областима где спецификација није потребна. За Супериор, ово је материјал високе чврстоће, за Велсер Профиле, калуп је сложен облик који се у многим случајевима не такмичи са другим машинама за ваљање, већ са екструдерима и другом специјалном производном опремом.
У ствари, Џонсон је рекао да његов тим следи стратегију екструдера алуминијума. „Раних 1980-их, алуминијумске компаније су дошле на тржиште и рекле: 'Ако можете то да сањате, ми то можемо истиснути.' Били су веома добри у давању опција инжењерима. Ако можете само да сањате о томе, плаћате малу накнаду за алат. Можемо га произвести уз накнаду. Ово ослобађа инжењере јер они буквално могу да нацртају било шта. Сада радимо нешто слично – само сада са профилисањем.
Тим Хестон је виши уредник часописа ФАБРИЦАТОР и у индустрији производње метала је од 1998. године, започевши своју каријеру у часопису за заваривање Америчког друштва за заваривање. Од тада води цео процес израде метала, од штанцања, савијања и сечења до брушења и полирања. Придружио се Тхе ФАБРИЦАТОР-у у октобру 2007.
ФАБРИЦАТОР је водећи часопис за штанцање и производњу метала у Северној Америци. Часопис објављује вести, техничке чланке и приче о успеху који омогућавају произвођачима да ефикасније раде свој посао. ФАБРИЦАТОР је у индустрији од 1970. године.
Потпун дигитални приступ ФАБРИЦАТОР-у је сада доступан, пружајући лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Потпун дигитални приступ часопису Тубинг Магазине је сада доступан, пружајући вам лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Потпун дигитални приступ Тхе Фабрицатор ен Еспанол је сада доступан, пружајући лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Од оснивања аутобуске компаније Детроит 2011. године, Енди Дидороши је наставио да ради без прекида…
Време поста: 22.08.2023