Rotsboutwalsmachine versus draadwalsen: proces- en productfit

De termen 'rotsboutrollen ' en ' draadrollen ' klinken misschien uitwisselbaar, maar de machines, toepassingen en productie-eisen die erachter schuilgaan, kunnen heel verschillend zijn. Als u alleen op terminologie kiest, kunt u apparatuur krijgen die slecht is afgestemd op uw boutmaat, productievolume of vereist schroefdraadprofiel.

In deze handleiding ziet u hoe het walsen van rotsbouten verschilt van het conventionele draadwalsen, waar de processen elkaar overlappen en waarvoor elke machine is ontworpen . Uiteindelijk beschikt u over een duidelijkere basis voor het evalueren van de specificaties van de apparatuur en het selecteren van een roloplossing die bij uw product past, en niet alleen bij de catalogusbeschrijving van de leverancier.

Wat draadrollen eigenlijk is 

Draadwalsen is een koudvervormingsproces. In plaats van een draaibank of kraan te gebruiken om een ​​draad in een plano te bewerken, knijpen en duwen geharde matrijzen het materiaal naar buiten en naar binnen totdat de draadvorm ontstaat. Er wordt geen metaal verwijderd; het wordt eenvoudigweg hervormd onder invloed van de dies.

Er zijn twee veel voorkomende opstellingen die u tegenkomt:

• Plat matrijsrollen: de blanco rolt tussen twee platte, gegroefde matrijzen, één stationair en één bewegend. Dit is gebruikelijk bij kortere runs en kleinere diameters.

• Cilindrische (ronde) matrijzenrollen: de plano passeert tussen twee of drie roterende cilindrische matrijzen, wat geschikt is voor continue productie in grotere volumes.

Het voordeel van de materiaaleigenschappen maakt deze techniek in de eerste plaats mogelijk. Doordat de stempels in het metaal knijpen en het niet snijden, volgt het korrelpatroon van het staal de vorm van de draad in plaats van erdoor te worden gesneden. 

De resulterende combinatie van de ononderbroken graanstroom en het verhardingseffect van het koude bewerkingsproces zorgt voor een verbeterde vermoeiingssterkte en schuifsterkte van de gewalste draad in vergelijking met de gesneden draad met dezelfde nominale diameter.

Draadwalsen is de belangrijkste techniek die wordt gebruikt voor het produceren van bouten, schroeven, tapeinden en andere bevestigingsmiddelen met diameters en lengtes variërend van enkele millimeters tot enkele centimeters. Het kan overal worden gebruikt waar er behoefte is om onderdelen met schroefdraad op een snelle en betrouwbare manier te produceren.

Wat een Rock Bolt Rolling Machine anders doet 

Rotsbouten, ook bekend als ankerbouten of wrijvingsbouten, zijn langwerpige stalen staven met geribbelde of continu van schroefdraad voorziene oppervlakken, ontworpen om in rotsformaties te worden ingebed voor hun versterking. De toepassingen van rotsbouten kunnen worden waargenomen bij het ondersteunen van tunneldaken, mijnschachten en uitgravingsmuurconstructies. Over het algemeen zijn rotsbouten lastdragende elementen; als er één faalt, heeft u te maken met een veiligheidsincident en geen garantieprobleem.

Opgemerkt moet worden dat alle verschillen in het ontwerp van machines worden veroorzaakt door het verschil in de doeleinden van deze twee soorten bevestigingsmiddelen. In tegenstelling tot gewone bouten kunnen rotsbouten 1 tot 6 meter lang worden en een grotere diameter hebben, en vereisen ze ribbels of schroefdraad over de gehele lengte van de staaf.

Een steenboutwalsmachine is gebouwd rond een aantal vereisten waarvoor draadrollen voor bevestigingsmiddelen nooit zijn ontworpen:

• Hantering van lange staven: railgeleiding en meerpuntsondersteuningssystemen die zweepslag en doorbuiging tijdens het vormingsproces voorkomen.

• Vormen op continue lengte: rol- en matrijsconfiguraties die het vormen van een rib- of draadpatroon over de gehele lengte van de staaf mogelijk maken.

• Zwaardere rol- en spindelsamenstellen: kunnen materiaal met een grotere diameter verwerken en de daaruit voortvloeiende hogere vormdruk.

• Compatibiliteit met vervormde profielen: veel van de geproduceerde rotsbouten hebben een ribpatroon dat lijkt op wapening in plaats van traditioneel schroefdraad.

De kenmerken die er uiteindelijk voor de klant echt toe doen: uniforme ribbels/draadvoering over de gehele lengte van de staaf, rechttrekken van de staaf na het walsen en hoge treksterkte-eigenschappen.

Vergelijking van hoofd tot hoofd 

Rotsboutwalsmachine versus draadwalsmachine: belangrijkste verschillen

Procesverschillen

Dit is het geval omdat de voorraad varieert. De krachtverdeling, de tijd die in het matrijsgebied wordt doorgebracht en het aantal vereiste passages variëren afhankelijk van de grootte en diameter van het materiaal. Korte voorraad, zoals onbewerkte bevestigingsmiddelen, vereist een snelle matrijspassage bij lagere krachten.

Lang materiaal, zoals een rotsbout, vereist een gelijkmatige uitoefening van krachten over een langere afstand; vandaar dat de reden waarom het walsen van rotsbouten gewoonlijk wordt uitgevoerd met behulp van multi-stand of progressieve walsmethoden.

Product- en tolerantieverschillen

Het draadrollen van bevestigingsmiddelen is gebaseerd op nauwkeurige en strikte specificaties met betrekking tot draadafmetingen (ISO- en ANSI-normen afhankelijk van de markt), terwijl het hoofddoel herhaalbaarheid in grote productiehoeveelheden is.

Het walsen van rotsbouten vereist precisie met betrekking tot de ribdiepte en spoed, maar rechtheid en uniforme vloeigrens over de lengte van de staaf zijn even belangrijk, zo niet belangrijker, omdat dit structurele elementen zijn.

Machineontwerp en investeringsverschillen

Vanuit de stoel van een koper wordt hier het verschil serieus. De rotsbouten vereisen een grotere kapitaalinvestering en nemen meer vloeroppervlak in beslag dan een draadrol voor bevestigingsmiddelen.

Sommige leveranciers proberen beide taken op één machine uit te voeren. Dit resulteert meestal later in problemen, zoals lagere lijnsnelheden, versnelde slijtage van gereedschappen of kwaliteitsverlies tijdens lange runs. Als uw productportfolio beide producten vereist, is het redelijk om een ​​schatting te krijgen voor twee speciale machines.

Waar de twee processen elkaar overlappen 

Ook hier zijn er enkele overeenkomsten. Zoals u kunt zien, behoren beide bewerkingen tot de familie van koudvervormingsprocessen en hebben daarom dezelfde voordelen ten opzichte van de snijbewerking: betere weerstand tegen vermoeiing door de continue graanstroom, geen afval door spaanvorming en een langere cyclustijd vergeleken met het bewerken van een gelijkwaardige draad.

Bovendien zijn beide sterk afhankelijk van de nauwkeurige uitlijning van de matrijzen; dat is de sleutelfactor voor kwaliteit in elk van de operaties. Bovendien zijn beide operaties sterk afhankelijk van de kwaliteit van het inputmateriaal; eventuele variaties in de diameter van de staaf of de oppervlakteafwerking ervan zullen resulteren in defecte producten.

Dit is van belang voor de manier waarop u over de beslissing moet nadenken: het gaat niet om 'welke technologie is beter'; het gaat erom 'welke machine bij het onderdeel past.' Het onderliggende vormingsprincipe is dezelfde procesfamilie; de uitvoering schaalt gewoon heel anders.

Hoe u de juiste machine voor uw productlijn kiest 

Begin met het onderdeel, niet met de machine

Voordat u naar één enkel specificatieblad kijkt, moet u het volgende vaststellen:

• Bereik staaflengte en diameter: wat voer je eigenlijk in de machine?

• Vereiste dekking: Heeft het afgewerkte onderdeel een draad- of ribpatroon over de volledige lengte nodig, of slechts een kort draadgedeelte?

• Belastings- en veiligheidseisen: structurele en mijnbouwtoepassingen hebben andere kwaliteits- en certificeringseisen dan commerciële bevestigingsmiddelen.

Productievolume en lijnsnelheid

Grote aantallen kleine bevestigingsmiddelen versus kleine, maar waardevollere lange staven vertegenwoordigen twee totaal verschillende bedrijfsmodellen. De tijd die nodig is om te wisselen en de kosten van gereedschap per run zullen uw kosten per eenheid op zeer verschillende manieren beïnvloeden, afhankelijk van de volumes. Zorg dus dat u de cijfers voor uw specifieke productportfolio beter kunt berekenen in plaats van te vertrouwen op het uitgangspunt dat snelheid altijd beter is.

Materiële overwegingen

Staal dat voor rotsbouten wordt gebruikt, heeft de neiging een hogere treksterkte te hebben, terwijl in bepaalde gevallen holle staven worden gebruikt voor groutankers. Dit is een beperkter scala aan materialen dan die welke worden gebruikt in standaard bevestigingsmiddelen. Materialen die harder of sterker zijn, hebben de neiging gereedschappen sneller te verslijten, en dat zal in de twee technologieën de levenscyclus en het onderhoud van gereedschappen op verschillende manieren beïnvloeden.

Toekomstige productflexibiliteit

Denkt u erover om later uit te breiden naar geotechnische of mijnbouwproducten? Misschien het overwegen waard op dit moment in termen van apparatuurkeuze. Het kan zinvol zijn om nu te investeren in zwaardere, flexibelere apparatuur in plaats van in een speciale bevestigingslijn die u zult ontgroeien. 

Als uw routekaart binnen het gebied van bevestigingsmiddelen of algemene gerolvormde producten blijft, bestaat die van BMS Group koudwalsvormmachine assortiment en breder productcatalogus zijn de moeite waard om te bekijken voor aangrenzende vormbehoeften, van gording- en noppenlijnen tot structurele profielapparatuur. 

Veel voorkomende fouten die kopers maken 

De belangrijkste specificatiefouten gebeuren meestal wanneer kopers een walsmachine beoordelen als een op zichzelf staand apparaat in plaats van als onderdeel van het productieproces van rotsbouten. Voor lange, zware rotsbouten moet de machine overeenkomen met de afmetingen van het materiaal, de schroefdraadgeometrie, het productievolume en de vereiste nauwkeurigheid van het afgewerkte onderdeel. 

• Ervan uitgaande dat een standaard draadwalsmachine geschikt is voor lange rotsbouten: conventionele draadrollen kunnen worden ontworpen rond kortere bevestigingsmiddelen en verschillende werkstukgeometrieën. Lange steenbouten kunnen een grotere werklengte, sterkere ondersteuning en een rolconfiguratie vereisen die speciaal voor de toepassing is ontworpen.

• Het negeren van de rechtheid van de staaf en de maatconsistentie: Matrijzen komen altijd overeen met de bestaande werkstukgeometrie. Als de staaf gebogen is, een ongelijkmatige diameter heeft of van slechte kwaliteit is, zal de schroefdraad niet nauwkeurig zijn. Stel de tolerantie voor rechtheid en kwaliteit van grondstoffen in voordat u een beslissing neemt over de machine.

• Machines alleen vergelijken op basis van de aanschafprijs: Machines alleen bekijken op basis van hun kosten: de goedkopere machine betekent niet een goedkopere productie. Vergelijk de rolsnelheid, de hoeveelheid schroot, de levensduur van het gereedschap, het energieverbruik, de arbeidsintensiteit en het vermogen van de machine om gekwalificeerde rotsbouten te produceren.

• Matrijs- en gereedschapswisseling over het hoofd zien: als u rotsbouten met verschillende diameters, lengtes en profielen produceert, wordt dit een kostenpost van uw productiecyclus. Ontdek hoe matrijzen worden vervangen, hoeveel tijd dit kost en welke producten op de betreffende machine kunnen worden geproduceerd.

• Specificeren van de machine voordat u de voltooide bout definieert: Begin met de feitelijke specificaties voor de rotsbouten: diameter van de staaf, lengte van de bout, lengte van de draad, draadvorm, materiaalkwaliteit en uitvoerhoeveelheid. De rollende machines moeten worden geselecteerd op basis van deze specificaties en niet andersom.

Laatste woorden

Het juiste proces komt neer op het onderdeel dat voor u ligt: ​​de lengte, diameter, dekkingsvereiste en hoeveel erop zit onder belasting. Draadrollen wint aan snelheid en volume voor standaard bevestigingsmiddelen. Het rollen van rotsbouten wint waar de staaf lang is, de krachten structureel zijn en rechtheid en vloeigrens net zo belangrijk zijn als de nauwkeurigheid van de draad.

Als uw productielijn zich in de bredere ruimte voor koudwalsen bevindt, van gording- en nopprofielen tot structurele gerolvormde componenten, biedt BMS Group assortiment en productieachtergrond zijn de moeite van het bekijken waard, en hun team kan u helpen welke vormbenadering daadwerkelijk bij u past voordat u kapitaal aan de verkeerde machine besteedt.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen draadrollen en rotsboutrollen?

Draadwalsen is een algemeen productieproces waarbij standaard schroefdraad wordt gecreëerd in bevestigingsmiddelen, terwijl steenboutwalsen een robuust en specifiek gebruik is van het draadwalsproces dat bedoeld is voor grondondersteuning bij mijnbouw- en tunnelbouwactiviteiten.

Kan één machine zowel draadwalsen als steenboutwalsen?

Ja, één enkele robuuste hydraulische draadwalsmachine kan worden gebruikt voor het uitvoeren van zowel het standaard draadwalsen als het walsen van rotsbouten.

Welke staalsoorten worden gebruikt voor de productie van rotsbouten?

De rotsbouten zijn gemaakt van koolstofstaal en gelegeerd staal, die worden gebruikt vanwege de kosteneffectiviteit en hoge trekcapaciteit. Ze zijn ook gemaakt van constructiestaal op basis van toepassing en omgeving. Bovendien zijn ze gemaakt van roestvrij staal vanwege hun hoge corrosieweerstand. 

Waarom is de korrelstroom belangrijk bij koudgevormde draden?

De korrelstroom wordt erg belangrijk bij koudgevormde (gewalste) draden, omdat deze ononderbroken en ononderbroken blijft langs het draadprofiel. De graanstroom is belangrijk omdat het een ononderbroken structuur, hogere sterkte en betere weerstand tegen vermoeiing oplevert, waardoor wordt voorkomen dat scheuren zich verspreiden onder zware cyclische of repetitieve belastingen. Het zorgt ook voor oppervlaktecompressie, waardoor de bevestiger wordt beschermd tegen slijtage en defecten. 

Hoe lang is een typische rotsbout?

Een typische rotsbout die wordt gebruikt bij ondergrondse mijnbouw en tunnelbouw is 2 tot 3 meter lang.