Gambar 1. Selama siklus penggulungan dalam sistem pengumpan vertikal, tepi depan “menggulung” di depan gulungan tekuk. Tepi belakang yang baru dipotong kemudian didorong ke tepi depan, dipaku dan dilas untuk membentuk cangkang yang digulung .
Setiap orang di bidang fabrikasi logam mungkin akrab dengan pengepres bergulir, apakah itu klem awal, klem ganda tiga rol, geometri translasi tiga rol, atau variasi empat rol. Masing-masing memiliki keterbatasan dan kelebihannya, tetapi mereka juga memiliki satu kesamaan: mereka menggulung lembaran dan lembaran dalam posisi horizontal.
Metode yang kurang dikenal melibatkan pengguliran secara vertikal. Seperti metode lainnya, pengguliran vertikal memiliki keterbatasan dan kelebihannya sendiri. Keunggulan ini hampir selalu menyelesaikan setidaknya satu dari dua tantangan. Salah satunya adalah pengaruh gravitasi pada benda kerja selama proses penggulungan, dan lainnya adalah rendahnya efisiensi penanganan material.Meningkatkan keduanya dapat meningkatkan alur kerja dan pada akhirnya meningkatkan daya saing produsen.
Teknologi rolling vertikal bukanlah hal baru. Akarnya kembali ke beberapa sistem kustom yang dibangun pada tahun 1970-an. Pada tahun 1990-an, beberapa pembuat mesin menawarkan rolling mill vertikal sebagai lini produk reguler. Teknologi ini telah diadopsi oleh berbagai industri, terutama di bidang produksi tangki.
Tangki dan wadah umum yang biasanya diproduksi secara vertikal meliputi tangki dan wadah untuk industri makanan dan minuman, susu, anggur, bir, dan farmasi;tangki penyimpanan minyak API;dan tangki yang dilas untuk pertanian atau penyimpanan air. Pengerolan vertikal sangat mengurangi penanganan material;umumnya menghasilkan tikungan dengan kualitas lebih tinggi;dan lebih efisien memberi makan tahap produksi perakitan, penyelarasan, dan pengelasan berikutnya.
Keuntungan lain ikut bermain di mana kapasitas penyimpanan material terbatas. Penyimpanan papan atau lembaran vertikal membutuhkan kaki persegi yang jauh lebih sedikit daripada papan atau lembaran yang disimpan di permukaan datar.
Pertimbangkan toko yang menggulung cangkang (atau "rute") tangki berdiameter besar pada roller horizontal. Setelah menggulung, operator mengelas titik, menurunkan bingkai samping, dan meluncur dari cangkang yang digulung. Karena cangkang tipis menekuk karena beratnya sendiri , cangkang perlu didukung dengan pengaku atau penstabil, atau perlu diputar ke posisi vertikal.
Jumlah penanganan yang begitu besar—memasukkan lembaran dari posisi horizontal ke dalam gulungan horizontal, yang kemudian dikeluarkan dan dimiringkan untuk ditumpuk setelah digulung—dapat menciptakan berbagai tantangan produksi. Dengan pengguliran vertikal, toko meniadakan semua pemrosesan perantara. Lembaran atau lembaran diumpankan dan digulung secara vertikal, direkatkan, dan kemudian diangkat secara vertikal ke operasi berikutnya. Saat menggulung secara vertikal, cangkang tangki tidak menahan gravitasi dan oleh karena itu tidak melorot karena beratnya sendiri.
Beberapa penggulungan vertikal terjadi pada mesin empat rol, terutama untuk tangki berdiameter lebih kecil (biasanya berdiameter kurang dari 8 kaki) yang akan dikirim ke hilir dan dikerjakan dalam arah vertikal. Sistem empat rol memungkinkan penggulungan ulang untuk menghilangkan flat yang tidak bengkok ( tempat gulungan mengambil piring), yang lebih menonjol pada cangkang berdiameter kecil.
Sebagian besar kaleng digulung secara vertikal menggunakan mesin geometri tiga rol, dua kolet, menggunakan lembaran logam kosong atau mengumpan langsung dari koil (pendekatan yang semakin umum). Dalam pengaturan ini, operator menggunakan pengukur radius atau templat untuk mengukur radius selungkup. Mereka menyesuaikan rol penekuk saat tepi depan koil bersentuhan, dan kemudian menyesuaikannya lagi saat koil terus memberi makan. Saat koil terus dimasukkan ke bagian dalamnya yang berliku rapat, material springback meningkat, dan operator menggerakkan rol untuk menyebabkan lebih banyak tekukan sebagai kompensasi.
Springback bervariasi berdasarkan sifat material dan jenis koil. Diameter bagian dalam (ID) koil itu penting. Semua hal lain dianggap sama, koil 20 inci. Dibandingkan dengan gulungan koil yang sama hingga 26 inci, ID lebih kencang dan menunjukkan rebound.ID yang lebih besar.
Gambar 2. Pengguliran vertikal telah menjadi bagian integral dari banyak instalasi medan tangki. Menggunakan derek, proses biasanya dimulai dengan jalur atas dan berlanjut ke jalur bawah. Perhatikan lasan vertikal tunggal pada jalur atas.
Perhatikan, bagaimanapun, bahwa penggulungan pot vertikal sangat berbeda dengan penggulungan pelat tebal pada penggulungan horizontal. Untuk yang terakhir, operator berusaha untuk memastikan bahwa tepi strip dicocokkan tepat pada akhir siklus penggulungan. Pelat tebal digulung hingga kencang diameter tidak mudah dikerjakan ulang.
Saat membentuk cangkang tangki dengan gulungan vertikal koil, operator tidak dapat membiarkan ujung-ujungnya bertemu di akhir siklus penggulungan karena, tentu saja, lembaran tersebut berasal langsung dari koil. Selama penggulungan, lembaran tersebut memiliki tepi depan, tetapi tidak trailing edge sampai dipotong dari coil. Dalam kasus sistem ini, coil digulung menjadi lingkaran penuh sebelum benar-benar menekuk gulungan dan kemudian dipotong setelah selesai (lihat Gambar 1). Setelah ini, trailing edge yang baru dipotong didorong ke tepi depan, diamankan, dan kemudian dilas untuk membentuk cangkang yang digulung.
Pre-bending dan re-rolling di kebanyakan unit coil-fed tidak efisien, yang berarti tepi depan dan belakang mereka memiliki bagian drop yang sering dibuang (mirip dengan bagian datar yang tidak bengkok pada rolling non-coil-fed). Yang mengatakan, banyak operator lihat memo sebagai harga kecil untuk membayar semua efisiensi penanganan material yang diberikan gulungan vertikal.
Meski begitu, beberapa operator ingin memaksimalkan material yang mereka miliki, jadi mereka memilih sistem roll leveler terintegrasi. Sistem ini mirip dengan pelurus empat rol pada jalur pemrosesan koil, hanya dibalik. Konfigurasi umum meliputi tujuh dan pelurus dua belas tinggi yang menggunakan beberapa kombinasi gulungan diam, pelurus, dan pembengkok. Pelurus tidak hanya meminimalkan bagian penurunan skrap per cangkang, tetapi juga meningkatkan fleksibilitas sistem;yaitu, sistem tidak hanya dapat menghasilkan komponen yang digulung, tetapi juga billet datar dan datar.
Teknologi perataan tidak dapat mereplikasi hasil sistem perataan yang diperluas yang digunakan di pusat layanan, tetapi dapat menghasilkan bahan yang cukup rata untuk dipotong dengan laser atau plasma. Artinya, produsen dapat menggunakan gulungan untuk operasi penggulungan vertikal dan pemotongan datar.
Bayangkan seorang operator yang menggulung cangkang untuk bagian tangki menerima pesanan sekumpulan blanko untuk meja potong plasma. Setelah dia menggulung cangkang dan mengirimkannya ke hilir, dia mengonfigurasi sistem sehingga alat perata tidak langsung masuk ke vertikal. gulungan. Sebagai gantinya, penyamarataan memberi makan bahan datar yang dapat dipotong sesuai panjang yang diinginkan, membuat blanko datar untuk pemotongan plasma.
Setelah memotong sekumpulan blanko, operator mengonfigurasi ulang sistem untuk melanjutkan penggulungan cangkang tangki. Dan karena dia menggulung material datar, variabilitas material (termasuk berbagai tingkat pegas) tidak menjadi masalah.
Di sebagian besar bidang fabrikasi industri dan struktural, pabrikan bertujuan untuk meningkatkan volume fabrikasi toko untuk menyederhanakan dan menyederhanakan fabrikasi dan pemasangan lapangan. Namun, untuk pembuatan tangki besar dan struktur besar serupa, aturan ini tidak berlaku, terutama karena tantangan penanganan material yang luar biasa yang dihadirkan oleh pekerjaan semacam itu.
Beroperasi di lokasi kerja, gulungan vertikal koil menyederhanakan penanganan material dan menyederhanakan seluruh proses pembuatan tangki (lihat Gambar 2). Jauh lebih mudah untuk mengangkut koil logam ke lokasi kerja daripada meluncurkan serangkaian bagian besar di bengkel. Selain itu , penggulungan di tempat berarti bahwa bahkan tangki berdiameter terbesar pun dapat diproduksi hanya dengan satu las vertikal.
Membawa alat penyamarataan ke lapangan memungkinkan lebih banyak fleksibilitas dalam operasi lapangan. Ini adalah pilihan umum untuk produksi tangki di tempat, di mana fungsi tambahan memungkinkan pabrikan membangun dek atau dasar tangki di tempat dari koil yang diluruskan, menghilangkan transportasi antar bengkel dan situs pekerjaan.
Gambar 3. Beberapa gulungan vertikal terintegrasi dengan sistem produksi tangki di tempat. Dongkrak mengangkat jalur yang sebelumnya digulung ke atas tanpa memerlukan derek.
Beberapa operasi lapangan mengintegrasikan gulungan vertikal ke dalam sistem yang lebih besar—termasuk unit pemotongan dan pengelasan yang digunakan dengan dongkrak pengangkat yang unik—menghilangkan kebutuhan akan derek di lokasi (lihat Gambar 3).
Seluruh tangki dibangun dari atas ke bawah, tetapi prosesnya dimulai dari bawah ke atas. Begini cara kerjanya: Kumparan atau lembaran dilewatkan melalui gulungan vertikal hanya beberapa inci dari tempat dinding tangki berada di lapangan. Dinding kemudian diberi makan menjadi pemandu yang membawa lembaran saat diumpankan ke seluruh keliling tangki. Gulungan vertikal dihentikan, ujungnya dipotong, dan lapisan vertikal individu diposisikan dan dilas. Rakitan pengaku kemudian dilas ke cangkang. Selanjutnya , dongkrak mengangkat cangkang yang sudah digulung. Ulangi proses untuk cangkang berikutnya di bawah ini.
Pengelasan melingkar dibuat antara dua bagian yang digulung, dan bagian atas tangki kemudian dipasang di tempatnya – sementara struktur tetap dekat dengan tanah dan hanya dibuat dua cangkang paling atas. Setelah atap selesai, dongkrak mengangkat seluruh struktur ke dalam persiapan untuk cangkang berikutnya, dan proses berlanjut – semua tanpa perlu derek.
Saat operasi mencapai garis terendah, pelat yang lebih tebal ikut berperan. Beberapa produsen tangki di tempat menggunakan pelat setebal 3/8 hingga 1 inci, dan dalam beberapa kasus bahkan lebih berat. Tentu saja, lembaran tidak dalam bentuk gulungan dan dapat hanya sepanjang itu, jadi bagian bawah ini akan memiliki beberapa las vertikal yang menghubungkan bagian lembaran yang digulung. Bagaimanapun, dengan mesin vertikal di lokasi, lembaran dapat dibongkar sekaligus dan digulung di lokasi untuk penggunaan langsung dalam konstruksi tangki.
Sistem pembangunan tangki ini melambangkan efisiensi penanganan material yang dicapai (setidaknya sebagian) dengan penggulungan vertikal. Tentu saja, seperti halnya teknologi apa pun, pengguliran vertikal tidak tersedia untuk semua aplikasi. Kesesuaiannya bergantung pada efisiensi pemrosesan yang diciptakannya.
Pertimbangkan pabrikan yang memasang gulungan vertikal non-coil-fed untuk melakukan berbagai pekerjaan, yang sebagian besar adalah cangkang berdiameter kecil yang memerlukan pra-pembengkokan (membungkuk tepi depan dan belakang benda kerja untuk meminimalkan kerataan yang tidak rata).Pekerjaan ini secara teori dimungkinkan pada gulungan vertikal, tetapi pra-tekuk dalam arah vertikal jauh lebih rumit. Dalam kebanyakan kasus, penggulungan vertikal tidak efisien untuk sejumlah besar pekerjaan yang memerlukan pra-tekuk.
Selain masalah penanganan material, pabrikan telah mengintegrasikan gulungan vertikal untuk menghindari melawan gravitasi (sekali lagi untuk menghindari tekuk penutup besar yang tidak didukung). Namun, jika operasi hanya melibatkan penggulungan papan yang cukup kuat untuk mempertahankan bentuknya selama proses penggulungan, maka penggulungan papan secara vertikal tidak masuk akal.
Selain itu, pekerjaan asimetris (oval dan bentuk tidak biasa lainnya) biasanya paling baik dibentuk pada gulungan horizontal, dengan penopang di atas kepala jika diinginkan. Dalam kasus ini, penopang melakukan lebih dari sekadar mencegah kendur akibat gravitasi;mereka memandu pekerjaan melalui siklus bergulir dan membantu mempertahankan bentuk benda kerja yang asimetris. Tantangan mengoperasikan pekerjaan semacam itu dalam orientasi vertikal dapat meniadakan manfaat dari pengguliran vertikal.
Ide yang sama berlaku untuk gulungan kerucut. Kerucut bergulir bergantung pada gesekan antara rol dan jumlah tekanan yang bervariasi dari satu ujung rol ke ujung lainnya. Menggulir kerucut secara vertikal, gravitasi menambah lebih banyak kerumitan. Mungkin ada situasi unik, tetapi untuk semua maksud dan tujuan, menggulung kerucut secara vertikal tidak praktis.
Penggunaan mesin geometri translasi tiga rol secara vertikal juga umumnya tidak praktis. Pada mesin ini, dua rol terbawah bergerak ke kiri dan ke kanan di kedua arah;rol atas dapat disetel ke atas dan ke bawah. Penyesuaian ini memungkinkan alat berat ini membengkokkan geometri kompleks dan menggulung bahan dengan berbagai ketebalan. Pada kebanyakan kasus, manfaat ini tidak ditingkatkan dengan pengguliran vertikal.
Saat memilih mesin penggulung pelat, penting untuk meneliti dan mempertimbangkan penggunaan mesin produksi yang dimaksudkan dengan hati-hati dan menyeluruh. Gulungan vertikal memiliki fungsi yang lebih terbatas daripada gulungan horizontal tradisional, tetapi dalam aplikasi yang tepat menawarkan keuntungan utama.
Dibandingkan dengan mesin pelengkung pelat horizontal, mesin pelengkung pelat vertikal umumnya memiliki karakteristik desain, operasi, dan konstruksi yang lebih mendasar. Selain itu, gulungan sering berukuran terlalu besar untuk aplikasi yang menggabungkan mahkota (dan efek pembulatan atau jam pasir yang terjadi pada benda kerja saat mahkota tidak dipasang dengan benar disesuaikan untuk pekerjaan yang ada). Ketika digunakan bersama dengan decoiler, mereka membentuk bahan tipis untuk seluruh tangki toko, biasanya berdiameter tidak lebih dari 21 kaki 6 inci. Tangki yang dipasang di lapangan dengan diameter yang jauh lebih besar dapat diproduksi dengan hanya satu lasan vertikal daripada tiga panel atau lebih.
Sekali lagi, keuntungan terbesar dari pengerolan vertikal adalah bahwa tangki atau wadah perlu dibangun dalam orientasi vertikal karena efek gravitasi pada bahan yang lebih tipis (misalnya hingga 1/4 atau 5/16 inci). Produksi horizontal akan memaksa penggunaan cincin penguat atau penstabil untuk mempertahankan bentuk bulat dari bagian yang digulung.
Keuntungan nyata dari gulungan vertikal adalah efisiensi penanganan material.Semakin sedikit kandang perlu dimanipulasi, semakin kecil kemungkinannya untuk rusak dan dikerjakan ulang.Pertimbangkan tingginya permintaan tangki baja tahan karat di industri farmasi, yang sekarang lebih sibuk dari sebelumnya .Penanganan yang kasar dapat menyebabkan masalah kosmetik atau, lebih buruk lagi, lapisan pasivasi yang rusak dan menciptakan produk yang terkontaminasi.Gulungan vertikal bekerja bersama-sama dengan sistem pemotongan, pengelasan, dan finishing untuk mengurangi penanganan dan peluang kontaminasi.Ketika hal ini terjadi, produsen menuai keuntungan-keuntungan.
FABRICATOR adalah majalah industri pembentukan dan fabrikasi logam terkemuka di Amerika Utara. Majalah ini menyediakan berita, artikel teknis, dan riwayat kasus yang memungkinkan produsen melakukan pekerjaan mereka dengan lebih efisien. FABRICATOR telah melayani industri ini sejak tahun 1970.
Waktu posting: Jun-16-2022