스트럿 채널 롤 성형 기계 | 사양, 프로세스 및 주요 데이터

무엇입니까? 스트럿 채널 롤 성형 기계

스트럿 채널 롤 성형 기계는 평평한 강철 코일 스톡을 스트럿 채널 프로파일(건축, 전기, 기계 및 산업 설비 전반에 걸쳐 사용되는 개방형 슬롯형 구조 프레임 구성 요소)로 점진적으로 구부리는 연속 금속 성형 시스템입니다. 이 기계는 구성 및 프로파일 복잡성에 따라 일반적으로 분당 10~40미터 범위의 생산 속도로 디코일링부터 성형, 펀칭 및 절단까지 단일 인라인 패스를 통해 평평한 강철 스트립을 완성된 스트럿 채널 섹션으로 변환합니다.

Unistrut, Superstrut 및 Atkore와 같은 상표명으로도 판매되는 Strut 채널은 건설 하드웨어 업계에서 가장 많이 생산되는 롤 성형 프로파일 중 하나입니다. 안쪽으로 향한 립과 웹을 따라 일련의 연속적인 9/16"(14.3mm) 슬롯 구멍이 있는 특징적인 C 또는 U 단면은 NEMA FG-1, ASTM A1011 및 국제 동등 규격을 포함한 치수 표준에 따라 생산됩니다. 이 프로파일에 최적화된 전용 롤 성형 기계는 전체 생산 실행에 걸쳐 웹 폭에서 ±0.3mm, 립 각도에서 ±0.5°의 공차로 이 형상을 생성할 수 있습니다.

롤 성형 공정은 본질적으로 스트럿 채널 생산에 적합합니다. 왜냐하면 프로파일의 형상(일관된 단면적, 높은 길이 대 너비 비율, 인라인 홀 펀칭에 대한 요구 사항)이 롤 성형의 강점, 즉 높은 처리량, 장기간의 생산 실행에 걸친 치수 일관성, 추가 처리 없이 펀칭 및 엠보싱 인라인과 같은 2차 작업을 통합할 수 있는 능력과 직접적으로 매핑되기 때문입니다.

기계 라인 구성 요소 및 기능

완전한 스트럿 채널 롤 성형 라인은 일련의 통합된 스테이션으로, 스트립이 입구에서 출구까지 연속적으로 이동할 때 각각 특정 작업을 수행합니다. 라인 사양 평가, 문제 해결, 생산 시설 레이아웃 계획을 위해서는 각 스테이션의 역할을 이해하는 것이 필수적입니다.

데코일러 및 교정기

디코일러는 원시 강철 코일(일반적으로 1,000~5,000kg)을 맨드릴에 고정하고 스트립이 라인에 공급될 때 지불 장력을 제어합니다. 유압 확장 맨드릴은 현대 라인의 표준으로, 다양한 코일 내경 간 신속한 전환이 가능합니다. 교정기는 성형 섹션에 들어가기 전에 코일 세트(스트립이 감겨지지 않도록 유지하는 자연 곡률)를 평평하게 만드는 일련의 오프셋 롤(일반적으로 7~11개 롤)이 있는 디코일러를 따라갑니다. 교정기에 의해 수정되지 않은 잔여 코일 세트는 직선이 아닌 길이를 따라 곡선을 이루는 완성된 채널을 생성합니다.

프리펀치프레스

스트럿 채널 웹의 슬롯형 구멍은 프로파일이 형성되기 전에 펀칭됩니다. 사전 펀칭이라는 구성입니다. 플랫 스톡을 펀칭하는 것은 형성된 립에 의해 웹에 대한 도구 접근이 제한되는 형성된 C-섹션을 펀칭하는 것보다 훨씬 간단하고 정확합니다. 사전 펀치 프레스는 지정된 피치(일반적으로 표준 스트럿의 경우 1-7/8" 또는 47.6mm 중심 간)의 표준 9/16" × 1-1/8"(14.3 × 28.6mm) 슬롯에 대해 구성된 다이 세트가 있는 서보 구동 또는 캠 구동 기계식 프레스입니다. 홀 피치 정확도가 중요합니다 - 코일 길이를 따라 증가하는 누적 피치 오류로 인해 서로 다른 생산 배치의 채널을 현장에서 함께 조립할 때 구멍이 정렬되지 않는 채널이 생성됩니다.

롤 성형 공장

성형 밀은 라인의 핵심입니다. 견고한 프레임에 장착된 일련의 쌍을 이루는 상부 및 하부 롤 툴링 스테이션으로, 각 스테이션은 최종 프로파일에 더 가깝게 스트립을 점진적으로 구부립니다. 표준 스트럿 채널 프로파일에는 12-18개의 성형 스테이션이 필요하며 그 수는 재료 두께, 굽힘 각도 심각도 및 필요한 표면 품질에 따라 다릅니다. 각 스테이션의 롤은 특정 성형 각도로 정밀 가공되며 스테이션은 점진적인 순서로 설계됩니다. 초기 스테이션은 완만하게 구부러집니다. 이후 스테이션은 입술을 닫고 최종 형상을 설정합니다. 롤 직경, 롤 재료(일반적으로 D2 또는 H13 공구강, 58-62 HRC로 경화) 및 롤 표면 마감은 완성된 채널의 치수 정밀도와 표면 품질을 직접적으로 결정합니다.

컷오프 프레스

성형 공장 출구에서 플라잉 컷오프 프레스가 연속 성형 섹션을 개별 길이로 분리합니다. 절단 다이는 절단 스트로크 중에 스트립과 함께 이동하여 생산 라인 속도와 동기화를 유지한 후 다음 절단을 위해 시작 위치로 돌아갑니다. 이 플라잉 모션으로 인해 컷팅할 때마다 라인을 정지할 필요가 없어 지속적인 고속 생산이 가능해졌습니다. 표준 스트럿 채널 길이는 3m(10피트) 및 6m(20피트)이며 절단 길이는 인코더 기반 길이 측정 및 생산 실행 전반에 걸쳐 ±1mm의 정확한 서보 위치 지정으로 제어됩니다.

런아웃 테이블 및 스태킹 시스템

절단된 길이는 라인 속도에서 감속할 때 채널을 지지하는 롤러 컨베이어인 런아웃 테이블로 나옵니다. 그런 다음 자동화된 스태킹 시스템은 다운스트림 처리, 밴딩 및 발송을 위해 절단 길이를 계산된 팩으로 묶습니다. 교대당 10,000미터를 생산하는 대용량 라인에서 로봇식 또는 기계식 번들링을 사용한 자동 적재는 길고 무거운 채널 섹션을 수동으로 적재할 때 발생하는 인건비와 취급 손상을 크게 줄입니다.

재료 입력: 강철 등급, 두께 및 코팅

스트럿 채널 롤 성형 기계는 처리할 재료 범위에 대해 지정되고 설정되어야 합니다. 재료 특성은 롤 툴링 설계, 성형력 요구 사항, 스프링백 허용량 및 깨끗한 구멍을 생성하는 데 필요한 펀치 툴링 형상에 직접적인 영향을 미칩니다.

표준 스트럿 채널은 용융 아연도금 강철 코일(HDGI) 또는 냉간 압연 강철(CRS)로 ASTM A1011 또는 이에 상응하는 두께로 생산됩니다. 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm (약 16, 14, 12게이지) 경량, 표준, 고강도 구조용 채널 각각에 사용됩니다. 아연 도금 코일은 내식성이 요구되는 시장에서 가장 일반적인 입력 재료로, 추가 코팅 없이 완성된 채널을 사용할 수 있습니다. 전기 아연도금 스테인리스강(304 및 316L), 알루미늄(6061-T6), 열간 압연 산세 및 기름칠(HRPO) 강철은 적절한 공구 및 매개변수 조정을 통해 동일한 기계 유형에서 가공됩니다.

재료 항복 강도는 스프링백(굽힘 후 발생하는 탄성 회복)에 직접적인 영향을 미칩니다. 고강도 강철(350MPa 이상의 항복 강도)은 각 성형 스테이션 이후에 연강보다 더 많이 튀어 나오므로 롤 툴링이 보상 각도만큼 과도하게 구부러져야 합니다. 250MPa 연강용으로 설정된 스트럿 채널 라인은 툴링 형상을 다시 보정하지 않고 550MPa 고강도강과 함께 사용할 경우 립이 열려 있고 덜 구부러진 채널을 생성합니다. 완전히 분해하지 않고도 성형 롤을 조정하거나 다양한 재료 등급으로 교체할 수 있는 신속 변경 툴링 시스템은 다양한 재료 사양을 처리하는 라인에서 중요한 생산성 기능입니다.

프로파일 변형 및 툴링 변경

스트럿 채널 시장은 단일 표준 C-섹션보다 더 넓은 범위의 프로파일 변형을 포괄합니다. 여러 시장 부문에 서비스를 제공하는 생산 시설에는 툴링 전환이나 전용 다중 프로파일 라인 구성을 통해 이러한 변형 제품을 생산할 수 있는 라인이 필요합니다.

일반적인 Strut 채널 프로필 제품군은 다음과 같습니다.

• 표준 C 채널 (41 × 41 mm 웹, 단일) — 가장 널리 생산되는 프로파일입니다. MEP(기계, 전기, 배관) 건설의 일반 지지, 걸기 및 버팀 용도에 사용됩니다.
• 연속채널 (41 × 82 mm 이중) - 더 높은 하중 적용을 위해 단일 섹션으로 용접되거나 롤 성형된 2개의 표준 채널; 일부 라인에서는 두 개의 용접된 싱글이 아닌 단일 롤 성형 프로파일로 이를 생성합니다.
• 깊은 다리 채널 (41 × 62 mm, 41 × 82 mm) - 더 높은 굽힘 강성을 위한 더 큰 웹; 태양광 설치 구조물 및 산업용 파이프 지지 응용 분야에 사용됩니다.
• 하프 슬롯 및 견고한 웹 채널 — 펀치 다이 인서트를 전환하여 동일한 성형 라인에서 생산되는 구멍 패턴이 다르거나 구멍이 전혀 없는 변형
• 얕은 프로파일 / Z-purlin 스트럿 — 일반적으로 더 얇은 재료(1.0-1.2mm)로 생산되는 케이블 트레이 지지대 및 경량 프레임을 위한 더 가벼운 섹션 변형

툴링 전환 시간은 멀티 프로파일 라인의 핵심 운영 지표입니다. 모든 성형 롤 스테이션을 제거하고 다시 설치하는 일반적인 전환은 일반적인 스트럿 채널 라인에서 4~8시간이 걸립니다. 카세트 장착 롤 세트를 사용한 퀵 체인지 툴링 시스템 이를 45~90분으로 줄여 단기 생산의 경제성을 획기적으로 개선하고 단일 라인 투자로 여러 프로파일의 주문 제작 생산을 가능하게 합니다.

평가할 주요 기계 사양

스트럿 채널 롤 성형 기계를 지정하거나 비교할 때 다음 매개변수는 기계의 생산 능력, 출력 품질 및 총 소유 비용을 정의합니다.

드라이브 시스템 선택에는 특별한 주의가 필요합니다. 구형 스트럿 채널 라인은 하나의 중앙 모터에서 모든 롤 스테이션에 동력을 전달하는 단일 모터 기어박스와 체인 구동 시스템을 사용합니다. 이는 기계적으로 견고하고 비용이 저렴하지만 스테이션당 독립적인 속도 제어를 제공하지 않습니다. 최신 AC 서보 구동 라인 스테이션당 또는 스테이션 그룹당 개별 서보 모터를 사용하여 정확한 속도 동기화, 플라잉 컷오프를 위한 신속한 가속 및 감속, 예측 유지 관리를 용이하게 하는 각 드라이브의 진단 피드백을 가능하게 합니다. 기어박스 체인 시스템에 비해 서보 드라이브 프리미엄은 일반적으로 불량품 감소, 빠른 전환 및 대량 생산 라인의 유지보수 가동 중지 시간 감소를 통해 12~24개월 이내에 복구됩니다.

설치, 시운전 및 생산 설정

스트럿 채널 롤 성형 라인은 생산 성능이 기계 사양과 일치하도록 세심한 설치 계획이 필요합니다. 다음 요소는 프로젝트 계획에서 자주 과소평가되며 시운전 지연 또는 설치 후 표준 이하의 출력 품질을 초래하는 일반적인 원인입니다.

기초 및 정렬. 성형 밀 프레임은 평평하고 단단한 콘크리트 바닥(일반적으로 최소 150~200mm의 강화 슬래브)에 설치해야 하며 라인의 세로 축을 따라 0.1mm/m 이내로 정렬되어야 합니다. 사전 펀치 프레스, 성형 밀, 컷오프 프레스 간의 정렬 불량으로 인해 채널이 뒤틀리거나 휘어지거나 성형 롤의 가장자리 마모가 가속화되는 스트립 추적 문제가 발생합니다. 설치 후와 기초 정착 후 처음 3~6개월 동안 레이저 정렬을 확인하는 것이 좋습니다.

스트립 진입 각도 및 가이드 설정. 스트립은 올바른 높이와 측면 위치에서 첫 번째 성형 스테이션에 들어가야 합니다. 대부분의 제조업체는 이러한 목적으로 측면 및 수직 조정이 가능한 진입 가이드를 제공합니다. 사전 펀치 프레스 출구는 성형 밀 입구와 정확하게 정렬되어야 합니다. 수직 또는 측면 오프셋은 첫 번째 성형 스테이션 롤에 측면 하중을 생성하고 스트립 캠버를 생성하는 레버 암을 생성합니다.

첫 번째 품목 검사 및 프로필 교정. 새로운 재료 등급 또는 프로파일 툴링을 사용한 초기 설정 후 처음 5~10미터의 생산은 길이를 따라 여러 단면에서 프로파일 도면을 기준으로 측정되어야 합니다. 웹 너비, 립 길이, 립 각도, 전체 높이 및 직진도(ASTM A568 또는 이에 상응하는 보우 및 캠버)는 전체 생산이 승인되기 전에 모두 검증되어야 합니다. 이 단계에서 롤 간격과 사이드 롤 위치에 대한 조정은 정상적이고 예상되는 것입니다. 최종 설정 매개변수를 문서화하면 향후 코일 전환을 위한 반복 가능한 기준선이 생성됩니다.

윤활 시스템. 아연 도금 강철의 롤 성형은 금형을 마모시키고 완성된 채널의 아연 코팅을 손상시킬 수 있는 성형 롤 접촉 영역에서 마찰을 발생시킵니다. 대부분의 스트럿 채널 라인은 성형 스테이션에서 윤활유를 여과하고 재순환시키는 순환 오일 미스트 또는 범람 윤활 시스템을 사용합니다. 윤활제 선택(일반적으로 경성형 오일 또는 녹 방지 성형 화합물)은 성형 후 표면 처리 요구 사항에 맞춰야 합니다. 채널 표면의 오일 잔류물은 고객이 적용할 모든 다운스트림 페인팅, 분체 코팅 또는 추가 아연 도금 공정과 호환되어야 합니다.