Wady walcowania: owalność, sprężynowanie i przesunięcie

Walcarka do blachy może mieć wystarczającą nośność nominalną i nadal wytwarzać cylinder o nadmiernej owalności, sprężystości powrotnej, nie wyrównanych krawędziach, długich płaskich odcinkach lub nierównej krzywiźnie.

Większość wad walcowania blachy wynika z kombinacji materiału, przygotowania półfabrykatu, wstępnego gięcia, ustawienia rolek, stanu maszyny, obsługi i pomiarów. Zdiagnozuj objaw przed zwiększeniem nacisku. Zapisz gatunek materiału i grubość, położenia rolek, sekwencję przejść, zmierzone średnice i to, co się zmieniło; w przeciwnym razie każda korekta staje się kolejną niekontrolowaną próbą.

Szybka tabela diagnostyczna

1. Owalność i nieokrągłe cylindry

Owalność oznacza, że przekrój kołowy nie jest okrągły; gotowa część nie jest „spłaszczoną sferoidą”. Rysunki mogą ograniczać bezwzględny rozrzut średnic, Dmax – Dmin, lub stosować wartość procentową taką jak (Dmax – Dmin) / Dnom x 100. Stosuj definicję i metodę pomiaru podaną na rysunku lub w obowiązującej normie.

Na przykład Dmax = 1002 mm i Dmin = 998 mm daje rozrzut 4 mm. To, czy jest to dopuszczalne, zależy od określonego limitu, temperatury pomiaru, przekroju osiowego oraz tego, czy spoina jest otwarta, sczepiona czy zakończona.

Rysunek 1. Nieokrągły walcowany płaszcz. Zmierz średnicę w określonych położeniach zegarowych i na więcej niż jednym przekroju osiowym.

Dlaczego występuje owalność

• Lewe i prawe położenia rolek, nacisk lub podparcie nie są spójne.
• Blacha ma zmienną grubość, granicę plastyczności, płaskość lub naprężenia resztkowe na swojej szerokości.
• Ostatnie przejście nie rozłożyło krzywizny równomiernie przed odciążeniem.
• Cylinder był niepodparty podczas odciążania i zmienił kształt pod własnym ciężarem.
• Zużycie rolek, zanieczyszczenie, ugięcie lub słaba równoległość zmienia linię gięcia.
• Sekwencja spawania i wprowadzone ciepło tworzą wtórne odkształcenie po walcowaniu.

Jak skorygować owalność

Oznacz miejsca o największej i najmniejszej średnicy, potwierdź narzędzie pomiarowe i oddziel błąd walcowania od odkształcenia spawalniczego lub manipulacyjnego. Sprawdź półfabrykat, równoległość rolek, sprzężenie zwrotne położenia lewego/prawego i podparcia. Koryguj stopniowo wieloma mierzonymi przejściami; silne miejscowe prasowanie bez kontrolowanego planu może przenieść wadę, a nie ją usunąć.

2. Sprężystość powrotna po odciążeniu

Podczas walcowania blacha ulega odkształceniu sprężystemu i plastycznemu. Gdy siła zewnętrzna zostanie zwolniona, część odkształcenia sprężystego się odzyskuje, więc promień wzrasta, a cylinder się otwiera.

Rysunek 2. Płaszcz otwiera się po zwolnieniu nacisku rolek, więc średnica po odciążeniu jest większa niż kształt pod obciążeniem.

Rysunek 3. Sekwencja sprężystości powrotnej od obciążenia i odkształcenia sprężysto-plastycznego do odzysku sprężystego i większego promienia końcowego.

Wyższa granica plastyczności, duży stosunek promienia do grubości, zmienny stan materiału i niewystarczające odkształcenie plastyczne generalnie zwiększają trudność korekty. Kierunek i wielkość muszą być poznane na tym samym materiale i geometrii; uniwersalny procent przewalcowania nie jest wiarygodny.

Jak kontrolować sprężystość powrotną

• Użyj identyfikowalnej pierwszej sztuki i zapisz pomiary pod obciążeniem i po odciążeniu w tych samych oznaczonych miejscach.
• Stosuj małe korekty przewalcowania, odciążaj i mierz ponownie; nie przeskakuj bezpośrednio do dużej wartości kompensacji.
• Stosuj walcowanie wieloprzejściowe, gdy materiał i maszyna korzystają z postępującego odkształcenia.
• Przechowuj gatunek materiału, grubość, ciepło/partię i ustawienia rolek wraz z zapisanym programem lub kartą ustawień.
• Używaj dokładnego sprzężenia zwrotnego położenia rolek i powtarzalnego pomiaru, aby odtworzyć sprawdzoną korektę.

3. Przesunięcie, wędrówka blachy i nierówne końce

Przesunięcie występuje, gdy blacha nie utrzymuje zamierzonej ścieżki, pozostawiając nierówne końce, skośną oś, stożkowość lub spoinę, która nie schodzi się prawidłowo.

Rysunek 4. Przesunięcie może zacząć się od niewyśrodkowanego półfabrykatu, wędrówki blachy, nierównoległych rolek, nierównego nacisku lub słabej krawędzi półfabrykatu.

• Potwierdź, że półfabrykat jest prostokątny, płaski i oznaczony wiarygodną linią środkową oraz bazą krawędzi.
• Wyrównaj półfabrykat do bazy maszyny, zanim wejdzie w punkt docisku.
• Sprawdź równoległość rolek i wskazania położenia lewego/prawego zgodnie z zatwierdzoną procedurą konserwacji.
• Podeprzyj długą lub ciężką blachę, aby grawitacja i ruch żurawia nie kierowały jej na boki.
• Jeśli blacha zaczyna wędrować, zatrzymaj się bezpiecznie i skoryguj ustawienie małymi krokami. Nie sięgaj do poruszającej się blachy ani nie czekaj do ostatniego przejścia.
• Porównaj te same ustawienia po obu stronach; jeśli wymagane przesunięcie ciągle się zmienia, zbadaj półfabrykat i maszynę, zamiast ścigać to większymi korektami.

4. Wgniecenia powierzchniowe, zarysowania i ślady nacisku

Wgniecenia i zarysowania są często związane z zanieczyszczeniami, uszkodzonymi powierzchniami rolek, nadmiernym naciskiem lokalnym, zadziorami, zgorzeliną lub nierówną blachą.

Rysunek 5. Miejscowe ślady nacisku na walcowanym płaszczu. Ich powtarzający się rozstaw może pomóc zidentyfikować rolkę lub zanieczyszczenie, które je utworzyły.

• Wyczyść i sprawdź blachę, powierzchnie rolek, podparcia i sprzęt do manipulacji przed walcowaniem.
• Usuń zadziory, twardą zgorzelinę i odpryski spawalnicze zatwierdzoną metodą przygotowania.
• Przypisz powtarzające się ślady do obwodu rolki lub kontaktu z podparciem, aby znaleźć źródło.
• Ustaw wystarczający nacisk do kontrolowanego formowania, ale nie używaj nadmiernego obciążenia, aby skompensować słabą przyczepność lub wyrównanie.
• W przypadku blachy nierdzewnej, aluminiowej, polerowanej lub powlekanej uzgodnij wykończenie czystych rolek i kompatybilną metodę ochrony, która nie będzie się ślizgać, odciskać, zanieczyszczać ani wchodzić w punkt docisku.
• Sprawdź położenia lewe/prawe i obciążenie podparcia, jeśli ślady pojawiają się tylko po jednej stronie.

5. Płaskie końce i nierówna krzywizna

Płaski koniec pozostaje, gdy krawędź spoiny nie może dotrzeć do strefy gięcia między punktami styczności rolek lub nie jest wystarczająco wstępnie wygięta. Jest to problem geometrii i procesu, a nie po prostu brak siły. Porównaj płaskie odcinki na obu końcach, promień wstępnego gięcia, rozstaw dolnych rolek i zatwierdzoną sekwencję obracania lub jednego ustawienia.

Użyj przewodnika po walcarce do blachy 3-rolkowej vs 4-rolkowej aby porównać, jak każdy układ utrzymuje i wstępnie wygina blachę.

Sekwencja rozwiązywania problemów w trybie fail-closed

Nie zwiększaj nacisku rolek, dopóki materiał, półfabrykat, pomiar, wyrównanie i nośność nie zostaną sprawdzone. Zmiana nacisku może ukryć pierwszy objaw, dodając uszkodzenie powierzchni, przeciążenie lub inny błąd geometrii.

Zapisz wystarczająco dużo danych, aby powtórzyć poprawkę

• Model maszyny, konfiguracja rolek, sterownik/program i położenia lewe/prawe.
• Norma materiału, gatunek, ciepło/partia, granica plastyczności, jeśli znana, grubość i szerokość.
• Docelowa średnica wewnętrzna/zewnętrzna, stan spoiny, dopuszczalna owalność i limit płaskiego końca.
• Metoda wstępnego gięcia, sekwencja przejść, prędkość, metoda podparcia i warunek odciążenia.
• Dmax/Dmin, położenia zegarowe, przekroje osiowe i pomiary pod obciążeniem/po odciążeniu.
• Wprowadzona zmiana, wynik, zatwierdzone ustawienie i zatwierdzenie operatora/kontrolera.

Sprawdź zadania o ciasnym promieniu za pomocą przewodnika po minimalnej średnicy walcowania.

Porównaj podstawową geometrię na stronach walcarki do blachy W11 3-rolkowej, uniwersalnej walcarki do blachy W11S i walcarki do blachy W12 4-rolkowej .

Przeglądaj pełną gamę walcarek do blachy i giętarek do profili , gdy ograniczenie procesu wskazuje na inną konfigurację.

Często zadawane pytania

Czy owalność jest zawsze powodowana przez walcarkę do blachy?

Nie. Naprężenia resztkowe materiału, podparcie przy odciążaniu, sczepianie, spawanie końcowe i późniejsza manipulacja mogą zmienić okrągłość. Mierz na kontrolowanych etapach, aby wyizolować przyczynę.

Jak duże przewalcowanie zastosować na sprężystość powrotną?

Nie ma uniwersalnego procentu. Zacznij od kontrolowanego testu na tym samym materiale i geometrii, następnie stosuj małe mierzone korekty i zapisz zatwierdzone ustawienia.

Czy wyższy nacisk może naprawić wędrówkę blachy?

Zwykle nie. Wędrówka blachy jest często problemem wyrównania, półfabrykatu, podparcia lub ustawienia lewego/prawego. Większy nacisk może zwiększyć uszkodzenia bez korygowania ścieżki.

Dlaczego ślady nacisku powtarzają się w regularnych odstępach?

Powtarzający się skok może odpowiadać obwodowi rolki, uszkodzonemu obszarowi rolki, kółku podporowemu lub uwięzionym zanieczyszczeniom. Oznacz blachę i sprawdź odpowiednią powierzchnię kontaktu.

Kiedy należy zatrzymać produkcję z powodu wady?

Zatrzymaj, gdy urządzenie bezpieczeństwa zawiedzie, blacha porusza się nieprzewidywalnie, maszyna wykazuje nienormalny hałas/ciepło/drgania, pojawi się pęknięcie lub wyciek, albo wady nie można skorygować w zatwierdzonym procesie.

Aby uzyskać diagnozę dla konkretnego modelu, skontaktuj się z BEIGEMA ze zdjęciami, rysunkami, danymi materiałowymi, ustawieniami i pomiarami.