Rullatrice per bulloni da roccia vs. rullatrice per filetti: processo e adattamento del prodotto

I termini 'rotolatura di bulloni ' e ' rotolatura di filetti ' possono sembrare intercambiabili, ma le macchine, le applicazioni e i requisiti di produzione che ne stanno alla base possono essere molto diversi. La scelta basata solo sulla terminologia può lasciarti con attrezzature scarsamente adatte alla dimensione del bullone, al volume di produzione o al profilo di filettatura richiesto.

In questa guida vedrai come la rullatura dei bulloni da roccia differisce dalla rullatura dei filetti convenzionale, dove i processi si sovrappongono e cosa è progettata per produrre ciascuna macchina . Alla fine, avrai una base più chiara per valutare le specifiche dell'attrezzatura e selezionare una soluzione di rotazione adatta al tuo prodotto, non solo alla descrizione del catalogo del fornitore.

Cos'è in realtà il rotolamento del filo 

La rullatura della filettatura è un processo di formatura a freddo. Invece di utilizzare un tornio o un maschio per lavorare una filettatura in un pezzo grezzo, le matrici temprate comprimono e spingono il materiale verso l'esterno e verso l'interno fino a creare la forma del filo. Nessun metallo viene tolto; viene semplicemente riformato sotto l'influenza degli stampi.

Esistono due configurazioni comuni in cui ti imbatterai:

• Laminazione su matrice piana: il pezzo grezzo rotola tra due matrici piane e scanalate, una fissa e l'altra mobile. Questo è comune per tirature più brevi e diametri più piccoli.

• Laminazione di stampi cilindrici (rotondi): il pezzo grezzo passa tra due o tre stampi cilindrici rotanti, il che si adatta alla produzione continua di volumi elevati.

Il vantaggio delle proprietà del materiale è ciò che rende possibile questa tecnica in primo luogo. Dato che le matrici comprimono il metallo senza tagliarlo, la struttura delle venature dell'acciaio segue la forma del filo invece di esserne tagliata. 

La combinazione risultante del flusso ininterrotto del grano e dell'effetto di incrudimento del processo di lavorazione a freddo fornisce una migliore resistenza alla fatica e alla resistenza al taglio del filo laminato rispetto al filo tagliato dello stesso diametro nominale.

La rullatura della filettatura è la tecnica principale utilizzata per produrre bulloni, viti, prigionieri e altri elementi di fissaggio con diametri e lunghezze che vanno da pochi millimetri a pochi pollici. Trova impiego ovunque vi sia la necessità di produrre componenti filettati in modo rapido ed affidabile.

Cosa fa di diverso un laminatoio per bulloni da roccia 

I bulloni da roccia, noti anche come bulloni di ancoraggio o bulloni di attrito, sono barre di acciaio allungate con superfici nervate o filettate continue progettate per essere incorporate nelle formazioni rocciose per il loro rafforzamento. Le applicazioni dei bulloni da roccia possono essere osservate nel sostegno delle coperture dei tunnel, dei pozzi minerari e delle strutture dei muri di scavo. In generale, i chiodi da roccia sono elementi portanti: se uno si rompe, si ha a che fare con un incidente di sicurezza, non con un problema di garanzia.

Va notato che tutte le differenze nella progettazione delle macchine sono causate dalla differenza negli scopi di questi due tipi di elementi di fissaggio. A differenza dei normali bulloni, i chiodi da roccia possono raggiungere da 1 a 6 metri di lunghezza e avere diametri maggiori, oltre a richiedere nervature o filettature su tutta la lunghezza della barra.

Una macchina rullatrice per bulloni da roccia è costruita attorno ad alcuni requisiti per i quali i rulli filettati per dispositivi di fissaggio non sono mai stati progettati:

• Movimentazione di barre lunghe: guida su rotaia e sistemi di supporto multipunto che impediscono sbalzi e flessioni durante il processo di formatura.

• Formatura a lunghezza continua: configurazioni di rulli e matrici che consentono la formazione di una nervatura o di un modello di filettatura sull'intera lunghezza della barra.

• Gruppi rullo e mandrino per carichi più pesanti: in grado di lavorare materiali di diametro maggiore e le conseguenti maggiori pressioni di formatura.

• Compatibilità con il profilo deformato: gran parte dei bulloni da roccia prodotti presentano uno schema di nervature simile alle armature per cemento armato invece della filettatura tradizionale.

Le caratteristiche che alla fine contano davvero per i clienti: nervatura/filettatura uniforme su tutta la lunghezza della barra, raddrizzamento della barra dopo la laminazione ed elevate proprietà di trazione.

Confronto testa a testa 

Rullatrice per bulloni da roccia e rullatrice per filetti: differenze chiave

Differenze di processo

Questo è il caso perché lo stock varia. La distribuzione della forza, il tempo trascorso nell'area dello stampo e il numero di passaggi richiesti variano in base alle dimensioni e al diametro del grezzo. Pezzi corti, come i semilavorati di elementi di fissaggio, richiedono un passaggio rapido dello stampo con forze inferiori.

Un materiale lungo, come una barra con bulloni da roccia, richiede un'applicazione uniforme delle forze su una distanza maggiore; quindi, il motivo per cui la laminazione dei chiodi da roccia viene comunemente eseguita utilizzando metodi di laminazione multi-supporto o progressivi.

Differenze di prodotto e tolleranza

La rullatura dei filetti di elementi di fissaggio si basa su specifiche precise e rigorose relative alle dimensioni della filettatura (standard ISO e ANSI a seconda del mercato), mentre l'obiettivo principale è la ripetibilità in grandi quantità di produzione.

La posa dei bulloni da roccia richiede precisione per quanto riguarda la profondità e il passo della nervatura, ma la rettilineità e il carico di snervamento uniforme lungo la lunghezza dell'asta sono altrettanto, se non di più, importanti perché si tratta di elementi strutturali.

Differenze nella progettazione delle macchine e negli investimenti

Dalla sedia dell'acquirente, è qui che la differenza diventa seria. I bulloni da roccia richiedono un investimento di capitale maggiore e occupano più spazio rispetto a un rullo filettato per dispositivi di fissaggio.

Alcuni fornitori stanno tentando di eseguire entrambe le attività su un'unica macchina. Ciò di solito si traduce in problemi successivi, come velocità della linea inferiori, usura accelerata degli strumenti o degrado della qualità durante le lunghe tirature. Nel caso in cui il tuo portafoglio prodotti richieda entrambi i prodotti, è ragionevole ottenere un preventivo per due macchine dedicate.

Dove i due processi si sovrappongono 

Anche qui ci sono alcune somiglianze. Come si può vedere, entrambe le operazioni appartengono alla famiglia dei processi di formatura a freddo e, pertanto, presentano gli stessi vantaggi rispetto all'operazione di taglio: migliore resistenza alla fatica grazie al flusso continuo dei grani, zero scarti derivanti dalla formazione di trucioli e tempo ciclo più elevato rispetto alla lavorazione di una filettatura equivalente.

Inoltre, entrambi dipendono fortemente dall'allineamento di precisione dello stampo; questo è il fattore chiave della qualità in ciascuna delle operazioni. Inoltre, entrambe le operazioni dipendono molto dalla qualità del materiale in ingresso; eventuali variazioni del diametro della barra o della sua finitura superficiale daranno luogo a prodotti difettosi.

Questo è importante per come dovresti pensare alla decisione: non è 'quale tecnologia è migliore'; è 'quale macchina si adatta alla parte'. Il principio di formatura sottostante è la stessa famiglia di processi; l'esecuzione si ridimensiona in modo molto diverso.

Come scegliere la macchina giusta per la tua linea di prodotti 

Inizia con la parte, non con la macchina

Prima di guardare una singola scheda tecnica, specifica:

• Gamma di lunghezze e diametri delle barre: cosa inserite effettivamente nella macchina?

• Requisito di copertura: la parte finita necessita di una filettatura a tutta lunghezza o di un motivo a coste o solo di una breve sezione filettata?

• Requisiti di carico e sicurezza: le applicazioni strutturali e minerarie comportano requisiti di qualità e certificazione diversi rispetto agli elementi di fissaggio commerciali.

Volume di produzione e velocità della linea

Le serie ad alto volume di piccoli elementi di fissaggio rispetto alle barre lunghe a basso volume ma più preziose rappresentano due modelli di business completamente diversi. Il tempo necessario per il cambio formato e il costo degli utensili per tiratura influiranno sui costi per unità in modi molto diversi a seconda dei volumi, quindi è meglio analizzare i numeri per il proprio portafoglio di prodotti specifico invece di fare affidamento sulla premessa che la velocità è sempre migliore.

Considerazioni sui materiali

L'acciaio utilizzato per i bulloni da roccia tende ad avere una resistenza alla trazione maggiore, mentre in alcuni casi viene utilizzata barra cava per gli ancoraggi per malta. Si tratta di una gamma di materiali più limitata rispetto a quelli utilizzati negli elementi di fissaggio standard. I materiali più duri o resistenti tendono a usurare gli strumenti più velocemente e ciò avrà un impatto diverso sul ciclo di vita e sulla manutenzione degli strumenti nelle due tecnologie.

Flessibilità del prodotto futuro

Stai pensando di espanderti successivamente nei prodotti geotecnici o minerari? Potrebbe valere la pena considerarlo in questo momento in termini di scelta dell'attrezzatura. Potrebbe avere senso investire adesso in attrezzature più pesanti e flessibili piuttosto che in una linea di fissaggio dedicata che diventerai troppo grande. 

Se la vostra tabella di marcia rientra nel territorio dei dispositivi di fissaggio o dei prodotti profilati a rulli in generale, BMS Group esiste gamma di macchine per la profilatura a freddo e più ampia vale la pena consultare il catalogo dei prodotti per le esigenze di formatura adiacenti, dalle linee di arcarecci e montanti alle attrezzature per profili strutturali. 

Errori comuni commessi dagli acquirenti 

I principali errori di specifica si verificano solitamente quando gli acquirenti valutano una rullatrice come un pezzo di attrezzatura a sé stante piuttosto che come parte del processo di produzione dei bulloni da roccia. Per i bulloni da roccia lunghi e per carichi pesanti, la macchina deve corrispondere alle dimensioni del grezzo, alla geometria della filettatura, al volume di produzione e alla precisione del pezzo finito richiesta. 

• Supponendo che una rullatrice standard sia adatta per bulloni da roccia lunghi: i rulli filettati convenzionali possono essere progettati attorno a dispositivi di fissaggio più corti e diverse geometrie del pezzo. I bulloni da roccia lunghi possono richiedere una maggiore lunghezza di lavoro, un supporto più forte e una configurazione di rotolamento progettata specificamente per l'applicazione.

• Ignorando la rettilineità della barra e la coerenza dimensionale: le matrici sono sempre conformi alla geometria del pezzo esistente. Nel caso in cui la barra sia piegata, di diametro irregolare o di scarsa qualità, le filettature non saranno precise. Impostare la tolleranza per la rettilineità e la qualità delle materie prime prima di decidere sulla macchina.

• Confronto delle macchine solo in base al prezzo di acquisto: Considerare le macchine solo in base al loro costo: La macchina più economica non significa una produzione più economica. Confrontare la velocità di laminazione, la quantità di scarti, la durata degli strumenti, il consumo energetico, l'intensità della manodopera e la capacità della macchina di produrre bulloni da roccia qualificati.

• Trascurare il cambio di matrici e attrezzature: nel caso in cui produci diametri, lunghezze e profili diversi di bulloni da roccia, diventa un costo del tuo ciclo di produzione. Scopri come vengono sostituiti gli stampi, quanto tempo ci vuole e quali prodotti possono essere realizzati su una determinata macchina.

• Specificare la macchina prima di definire il bullone finito: iniziare con le specifiche effettive dei bulloni da roccia: diametro della barra, lunghezza del bullone, lunghezza della filettatura, forma della filettatura, qualità del materiale e quantità in uscita. La macchina rullatrice deve essere scelta in base a queste specifiche e non viceversa.

Parole finali

Il processo giusto dipende dalla parte che hai di fronte: la sua lunghezza, diametro, requisiti di copertura e quanto resiste sotto carico. La rullatura del filo vince in termini di velocità e volume per gli elementi di fissaggio standard. La rotolamento dei bulloni da roccia vince quando la barra è lunga, le forze sono strutturali e la rettilineità e la resistenza allo snervamento contano tanto quanto la precisione della filettatura.

Se la vostra linea di produzione rientra nello spazio più ampio della profilatura a freddo, dai profili per arcarecci e perni ai componenti strutturali profilati a rulli, BMS Group gamma di prodotti e Vale la pena dare un'occhiata al loro background di produzione e il loro team potrà spiegarti quale approccio di formatura si adatta effettivamente alla tua parte prima di investire capitale nella macchina sbagliata.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra rullatura di filetti e rullatura di bulloni da roccia?

La rullatura della filettatura è un processo di produzione complessivo in cui vengono create filettature standard negli elementi di fissaggio, mentre la rullatura dei bulloni da roccia è un utilizzo robusto e specifico del processo di rullatura della filettatura destinato al supporto del terreno nelle operazioni di estrazione mineraria e di tunneling.

Una macchina può eseguire sia la rullatura del filetto che la rullatura dei bulloni da roccia?

Sì, è possibile utilizzare un'unica robusta rullatrice idraulica per eseguire sia la rullatura del filetto standard che quella dei bulloni da roccia.

Quali qualità di acciaio vengono utilizzate per la produzione di bulloni da roccia?

I bulloni da roccia sono realizzati in acciai al carbonio e acciai legati, utilizzati per la loro convenienza e l'elevata capacità di trazione. Sono inoltre realizzati con acciai strutturali in base all'applicazione e all'ambiente. Inoltre, sono realizzati in acciaio inossidabile per la loro elevata resistenza alla corrosione. 

Perché il flusso del grano è importante nelle filettature formate a freddo?

Il flusso del grano diventa molto importante nelle filettature formate a freddo (laminate) perché rimane ininterrotto e ininterrotto lungo il profilo della filettatura. Il flusso del grano è importante perché fornisce struttura ininterrotta, maggiore robustezza e migliore resistenza alla fatica, impedendo la diffusione delle crepe sotto carichi ciclici o ripetitivi pesanti. Fornisce inoltre compressione superficiale, proteggendo l'elemento di fissaggio dall'usura e dai guasti. 

Quanto dura un tipico chiodo da roccia?

Un tipico bullone da roccia utilizzato nelle miniere sotterranee e nello scavo di tunnel è lungo da 2 a 3 metri (da 6,5 ​​a 10 piedi).