Introdução geral da máquina formadora de rolos

Conjunto de rolos de cluster

Processo

A perfilagem é, dentre os processos de fabricação, um dos mais simples. Normalmente começa com uma grande bobina de chapa metálica, entre 1 polegada (2,5 cm) e 20 polegadas (51 cm). de largura e 0,004 polegadas (0,10 mm) e 0,125 polegadas (3,2 mm) de espessura, apoiado em um desenrolador. A tira é alimentada através de uma guia de entrada para alinhar adequadamente o material à medida que passa pelos rolos do moinho, cada conjunto de rolos formando uma curva até que o material atinja o formato desejado. Os conjuntos de rolos são normalmente montados um sobre o outro em um par de eixos horizontais paralelos apoiados por um(s) suporte(s). Os rolos laterais e os rolos cluster também podem ser usados ​​para fornecer maior precisão e flexibilidade e para limitar as tensões no material. As tiras moldadas podem ser cortadas no comprimento certo antes de um laminador, entre moinhos ou no final da linha de perfilagem.

Possibilidades geométricas

As possibilidades geométricas podem ser muito amplas e até incluir formas fechadas, desde que a secção transversal seja uniforme. As espessuras típicas das chapas variam de 0,004 polegadas (0,10 mm) a 0,125 polegadas (3,2 mm), mas podem exceder isso. O comprimento quase não é afetado pelo processo de laminação. As larguras das peças normalmente não são menores que 1 polegada (2,5 cm), mas podem exceder 20 polegadas (51 cm). A principal limitação é a profundidade do perfil, que geralmente é limitada a menos de 4 polegadas (10 cm) e raramente maior que 6 polegadas (15 cm) devido às tensões transmitidas pelo rolamento e aos diferenciais de velocidade superficial que aumentam com a profundidade.

As tolerâncias normalmente podem ser mantidas dentro de ±0,015 polegadas (0,38 mm) para a largura da forma da seção transversal e ±0,060 polegadas (1,5 mm) para sua profundidade. [3]

Taxas de produção

A taxa de produção depende muito da espessura do material e do raio de curvatura; no entanto, também é afetado pelo número de estações ou etapas necessárias. Para raios de curvatura de 50 vezes a espessura do material de um aço de baixo carbono com 0,7 polegadas (18 mm) de espessura pode variar de 85 pés por minuto (26 m/min) através de oito estações a 55 pés por minuto (17 m/min) através de 12 estações ou 50 pés por minuto (15 m/min) através de 22 estações.

O tempo para um produto tomar forma pode ser representado por uma função simples: t = (L n⋅d) / V, onde L é o comprimento da peça sendo formada, n é o número de suportes de formação, d é a distância entre suportes e V é a velocidade da tira através dos rolos.

Em geral, as linhas de perfilagem podem operar de 5 a 500 pés por minuto (1,5 a 152,4 m/min) ou mais, dependendo da aplicação. Em alguns casos o fator limitante são as aplicações de puncionamento ou corte.

Outras considerações

Ao lidar com a fabricação, os itens a serem considerados são, por exemplo, a lubrificação, o efeito do processo nas propriedades do material, o custo e, claro, a segurança.

A lubrificação fornece uma barreira essencial entre as matrizes do rolo e a superfície da peça. Ajuda a reduzir o desgaste da ferramenta e permite que as coisas se movam mais rapidamente. Esta tabela mostra os diferentes tipos de lubrificantes, suas aplicações e os metais ideais para utilizá-los.

Os efeitos do processo nas propriedades do material são mínimos.[ esclarecimento necessário ] As propriedades físicas e químicas praticamente não mudam, mas o processo pode causar endurecimento, microfissuras , ou afinamento nas curvas ao discutir as propriedades mecânicas do material.

O custo da perfilagem é relativamente baixo. Ao calcular o custo do processo, coisas como tempo de configuração, custos de equipamentos e ferramentas, tempo de carga/descarga, taxa de mão de obra direta, taxa de custos indiretos e amortização de equipamentos e ferramentas devem ser considerados.

A segurança também é um problema nesse processo. Os principais perigos que precisam ser levados em consideração são lidar com peças de trabalho em movimento (até 800 pés por minuto (240 m/min)), rolos de alta pressão ou bordas metálicas afiadas e cisalhadas