Rock Bolt Rolling Machine vs Thread Rolling: Proces- og produkttilpasning

Begreberne 'rock bolt rolling ' og ' thread rolling ' lyder måske udskiftelige, men maskinerne, applikationerne og produktionskravene bag dem kan være meget forskellige. Valg baseret på terminologi alene kan efterlade dig med udstyr, der er dårligt tilpasset din boltstørrelse, produktionsvolumen eller påkrævede gevindprofil.

I denne guide vil du se, hvordan stenboltvalsning adskiller sig fra konventionel gevindrulning, hvor processerne overlapper hinanden, og hvad hver maskine er designet til at producere . Til sidst vil du have et klarere grundlag for at evaluere udstyrsspecifikationer og vælge en rullende løsning, der passer til dit produkt – ikke kun leverandørens katalogbeskrivelse.

Hvad er trådrullning egentlig 

Trådrulning er en koldformningsproces. I stedet for at bruge en drejebænk eller hane til at bearbejde en tråd til et emne, klemmer hærdede matricer materialet udad og indad, indtil trådformen er skabt. Intet metal tages af; det er simpelthen reformeret under påvirkning af dies.

Der er to almindelige opsætninger, du vil støde på:

• Rulning af flad matrice: emnet ruller mellem to flade, rillede matricer, en stationær og en i bevægelse. Dette er almindeligt for kortere løb og mindre diametre.

• Cylindrisk (rund) matricevalsning: emnet passerer mellem to eller tre roterende cylindriske matricer, hvilket passer til kontinuerlig produktion med større volumen.

Fordelen ved materialeegenskaberne er det, der gør denne teknik mulig i første omgang. På grund af det faktum, at matricerne klemmer metallet og ikke skærer det, følger stålets kornmønster trådens form i stedet for at blive skåret igennem af det. 

Den resulterende kombination af den ubrudte kornstrøm og den arbejdshærdende effekt af koldbearbejdningsprocessen giver forbedret udmattelsesstyrke og forskydningsstyrke af det valsede gevind i sammenligning med det afskårne gevind med samme nominelle diameter.

Gevindrulning er den primære teknik, der bruges til at fremstille bolte, skruer, tappe og andre fastgørelseselementer med diametre og længder fra nogle få millimeter til et par tommer. Den kan bruges overalt, hvor der er behov for at producere gevindkomponenter på en hurtig og pålidelig måde.

Hvad en Rock Bolt rullemaskine gør anderledes 

Klippebolte, også kendt som ankerbolte eller friktionsbolte, er aflange stålstænger med ribbede eller kontinuerligt gevindskårne overflader designet til at blive indlejret i klippeformationer for deres forstærkning. Anvendelsen af ​​stenbolte kan observeres i understøttende tunneltagbeklædninger, mineskakter og udgravningsvægkonstruktioner. Generelt er klippebolte lastbærende elementer - hvis en fejler, håndterer du en sikkerhedshændelse, ikke et garantiproblem.

Det skal bemærkes, at alle forskellene i maskindesign skyldes forskellen i formålene med disse to typer fastgørelseselementer. I modsætning til almindelige bolte kan klippebolte nå 1 til 6 meter i længden og have større diametre, samt kræve rib eller gevind i hele stangens længde.

En stenboltvalsemaskine er bygget op omkring nogle få krav, som fastgørelsesgevindruller aldrig er designet til:

• Håndtering af lang stang: skinneføring og flerpunktsstøttesystemer, der forhindrer pisk og afbøjning under formningsprocessen.

• Formning i kontinuerlig længde: rulle- og matricekonfigurationer, der muliggør dannelse af en ribbe eller gevindmønster over hele stangens længde.

• Kraftigere rulle- og spindelsamlinger: i stand til at behandle materiale med større diameter og det resulterende øgede formningstryk.

• Kompatibilitet med deformeret profil: Mange af de producerede stenbolte har et ribbemønster, der ligner armeringsjern i stedet for traditionel gevind.

De funktioner, der virkelig betyder noget for kunderne i sidste ende: ensartet rib/trådning i hele stangens længde, opretning af stangen efter rulning og høje trækstyrkeegenskaber.

Head-to-head sammenligning 

Rock Bolt Rolling Machine vs Thread Rolling Machine: Nøgleforskelle

Procesforskelle

Dette er tilfældet, fordi bestanden varierer. Kraftfordeling, tid brugt i matriceområdet og antallet af nødvendige gennemløb varierer med lagerstørrelse og diameter. Kort materiale, såsom fastgørelsesemner, kræver hurtig dysepassage ved lavere kræfter.

Langt lager såsom en stenboltstang kræver ensartet påføring af kræfter over en længere afstand; derfor er grunden til, at stenboltvalsning almindeligvis udføres ved hjælp af multi-stand eller progressive valsemetoder.

Produkt- og toleranceforskelle

Fastenergevindrulning er baseret på præcise og stringente specifikationer vedrørende gevinddimensioner (ISO og ANSI standarder i henhold til markedet), mens hovedformålet er repeterbarhed i massive mængder af produktion.

Rulning af stenbolte kræver præcision med hensyn til ribbens dybde og stigning, men rethed og ensartet flydespænding langs stangens længde er lige så, hvis ikke mere, vigtige, fordi disse er strukturelle elementer.

Maskindesign og investeringsforskelle

Fra en køberstol er det her forskellen bliver alvorlig. Klippeboltene kræver en større kapitalinvestering og tager mere gulvplads end en fastgørelsesgevindrulle.

Nogle leverandører forsøger at udføre begge opgaver i én maskine. Dette resulterer normalt i problemer senere, såsom lavere linjehastigheder, accelereret slid på værktøjer eller kvalitetsforringelse under lange løb. Hvis din produktportefølje kræver begge produkter, er det rimeligt at få et estimat for to dedikerede maskiner.

Hvor de to processer overlapper hinanden 

Der er også nogle ligheder her. Som det kan ses, hører begge operationer til familien af ​​koldformningsprocesser og har derfor de samme fordele i forhold til skæreoperationen - bedre træthedsmodstand på grund af kontinuerlig kornstrøm, ingen skrot fra spåndannelse og længere cyklustid sammenlignet med bearbejdning af et tilsvarende gevind.

Derudover er begge stærkt afhængige af præcisionsmatricejustering; det er nøglefaktoren for kvalitet i hver af operationerne. Derudover er begge operationer meget afhængige af kvaliteten af ​​inputmateriale; enhver variation i diameteren af ​​stangen eller dens overfladefinish vil resultere i defekte produkter.

Dette betyder noget for, hvordan du bør tænke på beslutningen: det er ikke 'hvilken teknologi er bedre'; det er 'hvilken maskine der passer til delen.' Det underliggende formningsprincip er den samme procesfamilie; udførelsen skalerer bare meget forskelligt.

Sådan vælger du den rigtige maskine til din produktlinje 

Start med delen, ikke maskinen

Før du ser på et enkelt specifikationsark, skal du slå fast:

• Stanglængde og diameterområde: hvad fodrer du egentlig ind i maskinen?

• Dækningskrav: Behøver den færdige del et tråd- eller ribmønster i fuld længde, eller kun en kort gevindsektion?

• Belastnings- og sikkerhedskrav: Strukturelle og minedriftsapplikationer har andre kvalitets- og certificeringskrav end kommercielle fastgørelsesanordninger.

Produktionsvolumen og linjehastighed

Store mængder af små fastgørelseselementer kontra små, men mere værdifulde lange stænger repræsenterer to helt forskellige forretningsmodeller. Den tid, der kræves til omstilling og omkostningerne ved værktøj pr. kørsel, vil påvirke dine omkostninger pr. enhed på meget forskellige måder afhængigt af mængderne, så det er bedre at få fat i tallene for din specifikke produktportefølje i stedet for at stole på den forudsætning, at hastigheden altid er bedre.

Materielle overvejelser

Stål, der anvendes til bjergbolte, har en tendens til at have højere trækstyrke, mens der i visse tilfælde anvendes hult stangmateriale til fugeankre. Disse er et mere begrænset udvalg af materialer end dem, der anvendes i standardbefæstelser. Materialer, der er hårdere eller stærkere, har en tendens til at slide værktøjer hurtigere, og det vil påvirke livscyklussen og vedligeholdelsen af ​​værktøjer forskelligt i de to teknologier.

Fremtidig produktfleksibilitet

Tænker du på at udvide til geotekniske eller mineprodukter senere? Det kan være værd at overveje lige nu med hensyn til valg af udstyr. Det kan være fornuftigt at investere i kraftigere, mere fleksibelt udstyr nu i stedet for en dedikeret fastgørelseslinje, du vil vokse fra. 

Hvis din køreplan forbliver inden for fastener eller generelt rulleformet produktområde, er BMS Group eksisterende koldvalseformningsmaskinesortiment og bredere produktkatalog er værd at gennemgå for tilstødende formgivningsbehov, fra purlin og taplinjer til strukturelt profiludstyr. 

Almindelige fejl købere begår 

De vigtigste specifikationsfejl sker normalt, når købere vurderer en valsemaskine som et selvstændigt stykke udstyr snarere end som en del af stenboltproduktionsprocessen. For lange, kraftige klippebolte skal maskinen matche lagermålene, gevindgeometrien, produktionsvolumen og den krævede færdige dels nøjagtighed. 

• Forudsat at en standard gevindvalsemaskine er egnet til lange stenbolte: Konventionelle gevindruller kan være designet omkring kortere fastgørelseselementer og forskellige emnegeometrier. Lange stenbolte kan kræve større arbejdslængde, stærkere støtte og en rullende konfiguration designet specifikt til applikationen.

• Ignorer stangens rethed og dimensionelle konsistens: Matricer passer altid til den eksisterende emnegeometri. I tilfælde af at stangen er bøjet, ujævn i diameter eller har dårlig kvalitet, vil gevindene ikke være præcise. Indstil tolerancen for ligehed og kvalitet af råmaterialer, før du beslutter dig for maskinen.

• Sammenligning af maskiner efter indkøbspris alene: Ser på maskiner udelukkende baseret på deres omkostninger: Den billigere maskine betyder ikke billigere produktion. Sammenlign rullehastighed, mængden af ​​skrot, værktøjets levetid, strømforbrug, arbejdsintensitet og maskinens evne til at producere kvalificerede stenbolte.

• Med udsigt til udskiftning af matrice og værktøj: Hvis du producerer forskellige diametre, længder og profiler af stenbolte, bliver det en omkostning for din produktionscyklus. Find ud af, hvordan matricer udskiftes, hvor lang tid det tager, og hvilke produkter der kan produceres på den pågældende maskine.

• Specificering af maskinen før definition af den færdige bolt: Begynd med de faktiske specifikationer for stenboltene - stangens diameter, boltens længde, gevindets længde, gevindformen, materialekvaliteten og outputmængden. Valsemaskineriet skal vælges i henhold til disse specifikationer og ikke omvendt.

Afsluttende ord

Den rigtige proces kommer ned til delen foran dig: dens længde, diameter, krav til dækning, og hvor meget den kører på og holder under belastning. Trådrulning vinder på hastighed og volumen for standard fastgørelseselementer. Rock bolt rolling vinder, hvor stangen er lang, kræfterne er strukturelle, og rethed og flydestyrke betyder lige så meget som gevindnøjagtighed.

Hvis din produktionslinje bor i det bredere koldvalseformningsrum, fra purlin og studsprofiler til strukturelle rulleformede komponenter, vil BMS Groups produktsortiment og produktionsbaggrund er et kig værd, og deres team kan guide dig gennem, hvilken formgivningsmetode, der faktisk passer til din del, før du forpligter kapital til den forkerte maskine.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen mellem gevindrulning og stenboltrulning?

Gevindrulning er en overordnet fremstillingsproces, hvor standard skruegevind skabes i fastgørelseselementer, hvorimod stenboltvalsning er en robust og specifik udnyttelse af gevindrulningsprocessen beregnet til jordstøtte i minedrift og tunneldrift.

Kan én maskine udføre både gevindrulning og stenboltrulning?

Ja, en enkelt robust hydraulisk gevindrullemaskine kan bruges til at udføre både standardgevindrulning og stenboltvalsning.

Hvilke stålkvaliteter bruges til fremstilling af stenbolte?

Fjeldboltene er lavet af kulstofstål og legeret stål, som bruges på grund af omkostningseffektivitet og høj trækkapacitet. De er også lavet af konstruktionsstål baseret på anvendelse og miljø. Desuden er de lavet af rustfrit stål på grund af deres høje korrosionsbestandighed. 

Hvorfor er kornflow vigtigt i koldformede tråde?

Kornstrømmen bliver meget vigtig i koldformede (valsede) tråde, fordi den forbliver ubrudt og uafbrudt langs gevindprofilen. Kornflow betyder noget, fordi det giver uafbrudt struktur, højere styrke og bedre træthedsmodstand, hvilket forhindrer revner i at sprede sig under kraftige cykliske eller gentagne belastninger. Det leverer også overfladekompression, hvilket beskytter fastgørelseselementet mod slid og svigt. 

Hvor lang er en typisk stenbolt?

En typisk stenbolt, der bruges til underjordisk minedrift og tunneldrift, er 2 til 3 meter (6,5 til 10 fod) lang.