Trouens, hierdie deel lyk glad nie of dit van plaatmetaal gemaak is nie. Sommige profiele het 'n reeks kepe of groewe wat die deel laat lyk asof dit warm gesmee of uitgedruk is, maar dit is nie die geval nie. Dit is 'n profiel wat gemaak is deur 'n kouevormproses op 'n rolvormmasjien te gebruik, 'n tegnologie wat Welser Profile se Europese ondernemings in die VSA en ander lande vervolmaak en gepatenteer het. Hy het in 2007 om sy eerste patent aansoek gedoen.
"Welser het patente vir verdikking, verdunning en koue vorming van groewe in profiele," het Johnson gesê. “Dit is nie bewerking nie, dit is nie termovorming nie. Baie min mense in die VSA doen dit, of probeer selfs.”
Aangesien profilering 'n baie volwasse tegnologie is, verwag baie nie om verrassings op hierdie gebied te sien nie. By FABTECH® glimlag en skud mense hul koppe wanneer hulle sien dat uiters kragtige vesellasers teen 'n yslike spoed sny of outomatiese buigstelsels wat materiaal-wanverhoudings regstel. Met al die vooruitgang in hierdie vervaardigingstegnologie die afgelope jare, het hulle 'n aangename verrassing verwag. Hulle het nie verwag dat rolvorming hulle sou verras nie. Maar, soos die ingenieurs se “wys my blomme”-verklaring aandui, oortref profilering steeds verwagtinge.
In 2018 het Welser die Amerikaanse mark betree met die verkryging van Superior Roll Forming in Valley City, Ohio. Johnson het gesê die stap is strategies, nie net om Welser se teenwoordigheid in Noord-Amerika uit te brei nie, maar ook omdat Superior Roll Forming baie van Welser se kulturele en strategiese visies deel.
Albei maatskappye poog om gespesialiseerde gebiede van die kouerolmark met min mededingers te verower. Albei organisasies werk ook daaraan om in die bedryf se behoefte aan ligter gewig te voorsien. Onderdele moet meer doen, sterker wees en minder weeg.
Superior fokus op die motorsektor; terwyl albei maatskappye 'n wye reeks klante bedien, fokus Welser op ander bedrywe soos konstruksie, landbou, sonkrag en rakke. Ligte gewig in die motorbedryf het nog altyd gefokus op hoësterkte materiale, wat ook 'n voordeel van Superior is. Die relatief eenvoudige geometrie van 'n gebuigde profiel bly ongemerk totdat ingenieurs die sterkte van die gebuigde materiaal sien. Uitstekende ingenieurs ontwikkel dikwels deelprogramme deur materiale met 'n treksterkte van 1400 of selfs 1700 MPa te gebruik. Dit is amper 250 KSI. In Europa het Welser Profile-ingenieurs ook die kwessie van ligheid aangespreek, maar benewens die gebruik van hoësterkte-materiale, het hulle dit ook met komplekse gietwerk aangespreek.
Welser Profile se gepatenteerde kouevormproses is geskik vir laesterktemateriale, maar die geometrie wat deur die rolvormmasjien geskep word, help om die gewig van die hele samestelling te verminder. Die geometrie kan die profiel toelaat om veelvuldige funksies uit te voer, terwyl die aantal dele verminder word (om nie te praat van die geld wat aan produksie bestee word nie). Geprofileerde groewe kan byvoorbeeld ineensluitende verbindings skep wat sweiswerk of hegstukke uitskakel. Of die vorm van die profiel kan die hele struktuur meer rigied maak. Miskien die belangrikste is dat Welser profiele kan skep wat op sommige plekke dikker is en op ander dunner is, wat krag verskaf waar nodig, terwyl algehele gewig verminder word.
Tradisionele vormingsingenieurs en -ontwerpers volg 'n dekade lange verwerkbaarheidsreël: vermy klein radiusse, kort takke, 90-grade buigings, diep interne geometrieë, ens. "Natuurlik het ons altyd 'n moeilike 90's gehad," het Johnson gesê.
Die profiel lyk soos 'n ekstrusie, maar dit is eintlik koud gevorm deur Welser Profile.
Natuurlik eis ingenieurs dat rolvormmasjiene hierdie reëls van vervaardigbaarheid verbreek, en dit is waar die gereedskap- en ingenieursvermoëns van die rolwinkel ter sprake kom. Hoe verder ingenieurs die proses kan bevorder (wat digter 90-grade, dieper interne geometrie vorm) terwyl gereedskapkoste en prosesveranderlikheid tot die minimum beperk word, hoe meer mededingend sal 'n rolvormmasjien wees.
Maar soos Johnson verduidelik, koue vorming in 'n walswerk is veel meer as dit. Hierdie proses laat jou toe om deelprofiele te kry wat die meeste ingenieurs nie eers sou oorweeg om profilering te gebruik nie. "Stel jou 'n strook plaatmetaal voor wat deur die rolproses gegaan het, miskien 0,100 duim dik. Ons kan 'n T-gleuf in die onderste middel van hierdie profiel maak. moet warm gerol of gemasjineer word, afhangende van toleransies en ander onderdeelvereistes, maar ons kan hierdie geometrie maklik rol.”
Die besonderhede agter die proses is die eiendom van die maatskappy en Welser maak nie die blompatroon bekend nie. Maar Johnson skets die rasionaal vir verskeie prosesse.
Kom ons kyk eers na die reliëfbewerking op 'n stempelpers. “Wanneer jy saampers, rek of druk jy ook saam. So jy rek die materiaal en skuif dit na verskillende areas van die gereedskap [oppervlak], net soos jy radiusse op 'n gereedskap invul. Maar [in profilering] Hierdie koue vormingsproses] is soos om radiusse op steroïede te vul.”
Koue werk versterk wel die materiaal in sekere areas, dit kan tot voordeel van die ontwerper ontwerp word. Die profielmasjien moet egter ook hierdie veranderinge in materiaaleienskappe in ag neem. "Jy kan 'n aansienlike toename in prestasie sien, soms tot 30 persent," sê Johnson, en voeg by dat hierdie toename van die begin af in die toepassing ingebou moet word.
Die koue vorming van Welser Profile kan egter bykomende bewerkings soos stikwerk en sweiswerk behels. Soos met konvensionele profilering, kan piercing voor, tydens of na profilering gedoen word, maar die gereedskap wat gebruik word, moet die uitwerking van koue bewerking dwarsdeur die proses in ag neem.
Die koudgevormde materiaal by Welser Profile se Europese fasiliteit is nie naastenby so sterk soos die gerolde hoësterkte materiaal by sy Superior, Ohio fasiliteit nie. Afhangende van die toepassing, kan die maatskappy koudvormende materiaal teen druk tot 450 MPa produseer. Maar dit gaan nie net oor die keuse van 'n materiaal met 'n sekere treksterkte nie.
"Jy kan dit nie doen met hoë-sterkte, lae-legeringsmateriale nie," het Johnson gesê en bygevoeg, "Ons hou dikwels daarvan om mikro-gelegeerde materiale te gebruik, wat help om breek te voorkom. Uiteraard is materiaalkeuse ’n belangrike deel.”
Om die basiese beginsels van die proses te illustreer, beskryf Johnson die ontwerp van die teleskopiese buis. Een buis word in die ander geplaas en kan nie draai nie, so elke buis het 'n geribbelde groef op 'n spesifieke plek rondom die omtrek. Dit is nie net verstywers met radiusse nie, dit veroorsaak 'n mate van rotasiespeling wanneer een buis in 'n ander ingaan. Hierdie stywe toleransiebuise moet akkuraat ingesit en glad ingetrek word met min rotasiespeling. Daarbenewens moet die buitenste deursnee van die buitepyp presies dieselfde wees, sonder bekistingsuitsteeksels op die binnedeursnee. Vir hierdie doel het hierdie buise regte groewe wat met die eerste oogopslag lyk asof hulle uitgedruk is, maar dit is nie. Hulle word vervaardig deur koue vorming op rolvormmasjiene.
Om groewe te vorm, verdun die rolwerktuig die materiaal op spesifieke punte langs die omtrek van die pyp. Die ingenieurs het die proses so ontwerp dat hulle die vloei van materiaal vanaf hierdie “dun” groewe na die res van die pyp se omtrek akkuraat kan voorspel. Die materiaalvloei moet presies beheer word om 'n konstante pypwanddikte tussen hierdie groewe te verseker. As die pypwanddikte nie konstant is nie, sal die komponente nie behoorlik nesmaak nie.
Die kouevormproses by Welser Profile se Europese rolvormaanlegte laat toe dat sommige dele dunner gemaak kan word, ander dikker, en die groewe op ander plekke geplaas kan word.
Weereens, 'n ingenieur kyk na 'n onderdeel en dink dalk dis ekstrusie of warm smee, en dit is 'n probleem met enige vervaardigingstegnologie wat konvensionele wysheid trotseer. Baie ingenieurs het dit nie oorweeg om so 'n onderdeel te ontwikkel nie, omdat hulle geglo het dat dit te duur of onmoontlik sou wees om te vervaardig. Op hierdie manier versprei Johnson en sy span die woord nie net oor die vermoëns van die proses nie, maar ook oor die voordele om Welser Profile-ingenieurs vroeg in die ontwerpproses by profilering betrokke te kry.
Ontwerp- en rolingenieurs werk saam aan materiaalkeuse, strategiese keuse van dikte en verbetering van korrelstruktuur, deels aangedryf deur gereedskap, en presies waar koue vorming (dws verdikking en verdunning) in blomvorming plaasvind. volledige profiel. Dit is 'n baie meer komplekse taak as om bloot die modulêre dele van 'n rolwerktuig te verbind (die Welser-profiel gebruik byna uitsluitlik modulêre gereedskap).
Met meer as 2 500 werknemers en meer as 90 rolvormlyne, is Welser een van die grootste rolvormmaatskappye in familiebesit ter wêreld, met 'n groot arbeidsmag wat toegewy is aan gereedskap en ingenieurs wat dieselfde gereedskap gebruik wat tot dusver gebruik is. vir baie jare Die biblioteek. Profiel van meer as 22 500 verskillende profiele.
"Ons het tans meer as 700 000 [modulêre] rolgereedskap in voorraad," het Johnson gesê.
“Die aanlegbouers het nie geweet hoekom ons vir sekere spesifikasies gevra het nie, maar hulle het aan ons vereistes voldoen,” het Johnson gesê en bygevoeg dat hierdie “ongewone aanpassings” by die aanleg Welser gehelp het om sy kouevormingsproses te verbeter.
So, hoe lank is Welzer al in die staalbedryf? Johnson glimlag. "O, amper altyd." Hy het net half gespot. Die stigting van die maatskappy dateer terug na 1664. “Eerlik, die maatskappy is in die staal besigheid. Dit het as 'n gietery begin en in die laat 1950's begin rol en vorm en het sedertdien gegroei.”
Die Welser-familie bestuur die onderneming al 11 generasies. "Die hoof uitvoerende beampte is Thomas Welser," het Johnson gesê. "Sy oupa het 'n profielmaatskappy begin en sy pa was eintlik 'n entrepreneur wat die grootte en omvang van die besigheid uitgebrei het." Vandag is die jaarlikse inkomste wêreldwyd meer as $700 miljoen.
Johnson het voortgegaan, “Terwyl Thomas se pa besig was om die maatskappy in Europa te bou, was Thomas regtig besig met internasionale verkope en sake-ontwikkeling. Hy voel of dit sy generasie is en dis tyd dat hy die maatskappy wêreldwyd neem.”
Die verkryging van Superior was deel van hierdie strategie, die ander deel was die bekendstelling van kouewalstegnologie aan die VSA. Met die skryf hiervan vind die koue vormingsproses by Welser Profile se Europese fasiliteite plaas, vanwaar die maatskappy produkte na wêreldmarkte uitvoer. Geen planne om die tegnologie na die VSA te bring is aangekondig nie, ten minste nog nie. Johnson het gesê dat die walsery, soos alles anders, beplan om kapasiteit uit te brei op grond van die vraag.
Die blompatroon van die tradisionele rolprofiel toon die stadiums van materiaalvorming soos dit deur die rolstasie beweeg. Omdat die besonderhede agter Welser Profile se kouevormproses eie is, lewer dit nie blomontwerpe nie.
Welser Profile en sy filiaal Superior bied tradisionele profilering, maar beide spesialiseer in areas waar spesifikasie nie vereis word nie. Vir Superior is dit 'n hoësterkte materiaal, vir Welser Profile is die gietwerk 'n komplekse vorm wat in baie gevalle nie met ander rolmasjiene meeding nie, maar met ekstrueerders en ander spesiale produksietoerusting.
Trouens, Johnson het gesê sy span volg 'n aluminium-ekstruderstrategie. “In die vroeë 1980's het die aluminiummaatskappye in die mark gekom en gesê: 'As jy dit kan droom, kan ons dit uitdruk.' Hulle was baie goed om die ingenieurs opsies te gee. As jy net daaroor kan droom, betaal jy 'n klein fooi vir die gereedskap. Ons kan dit teen 'n fooi vervaardig. Dit maak ingenieurs vry omdat hulle letterlik enigiets kan teken. Nou doen ons iets soortgelyks – nou eers met profilering.
Tim Heston is Senior Redakteur van FABRICATOR Magazine en is sedert 1998 in die metaalvervaardigingsbedryf en het sy loopbaan by die American Welding Society se Welding Magazine begin. Sedertdien het hy die hele proses van metaalvervaardiging hanteer, van stamp, buig en sny tot slyp en poleer. Het in Oktober 2007 by The FABRICATOR aangesluit.
FABRICATOR is die voorste stempel- en metaalvervaardigingstydskrif in Noord-Amerika. Die tydskrif publiseer nuus, tegniese artikels en suksesverhale wat vervaardigers in staat stel om hul werk doeltreffender te doen. FABRICATOR is sedert 1970 in die bedryf.
Volledige digitale toegang tot The FABRICATOR is nou beskikbaar, wat maklike toegang tot waardevolle industriehulpbronne bied.
Volle digitale toegang tot Tubing Magazine is nou beskikbaar, wat jou maklike toegang gee tot waardevolle industriebronne.
Volledige digitale toegang tot The Fabricator en Español is nou beskikbaar, wat maklike toegang tot waardevolle industriebronne bied.
Sedert die stigting van die Detroit Bus Company in 2011, het Andy Didoroshi voortgegaan om sonder onderbreking te werk ...
Plaas tyd: Aug-22-2023