Mașină de laminare a șuruburilor vs. laminarea filetului: proces și potrivire a produsului

Termenii „laminare cu șuruburi ” și „ laminare cu filet ” pot suna interschimbabili, dar mașinile, aplicațiile și cerințele de producție din spatele lor pot fi foarte diferite. Alegerea numai pe baza terminologiei vă poate lăsa cu echipamente care nu se potrivesc cu dimensiunea șurubului, volumul de producție sau profilul filetului necesar.

În acest ghid, veți vedea cum diferă laminarea cu șuruburi de rocă de laminarea cu filet convențională, unde procesele se suprapun și ceea ce este proiectată pentru a produce fiecare mașină . Până la sfârșit, veți avea o bază mai clară pentru evaluarea specificațiilor echipamentelor și selectarea unei soluții de rulare care se potrivește produsului dvs. - nu doar descrierea de catalog a furnizorului.

Ce este de fapt rularea firului 

Laminarea filetului este un proces de formare la rece. În loc să folosiți un strung sau un robinet pentru a prelucra un fir într-un semifabricat, matrițele întărite stoarce și împinge materialul spre exterior și spre interior până când este creată forma firului. Niciun metal nu este scos; este pur şi simplu reformată sub influenţa matriţelor.

Există două configurații comune în care te vei întâlni:

• Laminarea matrițelor plate: semifabricatul se rulează între două matrițe plate, canelate, una staționară și una în mișcare. Acest lucru este obișnuit pentru tiraje mai scurte și diametre mai mici.

• Laminarea matrițelor cilindrice (rotunde): semifabricatul trece între două sau trei matrițe cilindrice rotative, ceea ce se potrivește producției continue, de volum mai mare.

Beneficiul proprietăților materialului este ceea ce face posibilă această tehnică în primul rând. Datorită faptului că matrițele stoarce metalul și nu îl taie, modelul de granulație al oțelului urmează forma firului mai degrabă decât să fie tăiat de acesta. 

Combinația rezultată dintre curgerea neîntreruptă a cerealelor și efectul de întărire prin lucru al procesului de prelucrare la rece oferă o rezistență îmbunătățită la oboseală și rezistență la forfecare a firului laminat în comparație cu firul tăiat de același diametru nominal.

Laminarea filetului este tehnica principală utilizată pentru producerea de șuruburi, șuruburi, știfturi și alte elemente de fixare cu diametre și lungimi care variază de la câțiva milimetri la câțiva inci. Poate fi găsit în uz oriunde este nevoie de a produce componente filetate într-un mod rapid și fiabil.

Ce face diferit o mașină de laminare a șuruburilor 

Șuruburile de stâncă, cunoscute și sub denumirea de șuruburi de ancorare sau șuruburi de frecare, sunt tije alungite de oțel cu suprafețe nervurate sau filetate continuu concepute pentru a fi încorporate în formațiuni de rocă pentru întărirea lor. Aplicațiile șuruburilor de stâncă pot fi observate în susținerea acoperișurilor de tunel, a puțurilor de mine și a structurilor de pereți de excavare. În general, șuruburile de piatră sunt elemente care poartă sarcina - dacă unul eșuează, vă confruntați cu un incident de siguranță, nu cu o problemă de garanție.

Trebuie remarcat faptul că toate diferențele în proiectarea mașinilor sunt cauzate de diferența dintre scopurile acestor două tipuri de elemente de fixare. Spre deosebire de șuruburile obișnuite, șuruburile de stâncă pot ajunge la 1 până la 6 metri în lungime și au diametre mai mari, precum și necesită nervuri sau filetare pe toată lungimea barei.

O mașină de laminare a șuruburilor este construită în jurul unor cerințe pentru care rolele cu filet de fixare nu au fost niciodată proiectate:

• Manevrare cu bară lungă: ghidare șine și sisteme de sprijin în mai multe puncte care previn biciul și deformarea în timpul procesului de formare.

• Formare pe lungime continuă: configurații cu role și matriță care permit formarea unei nervuri sau a unui model de filet pe toată lungimea barei.

• Ansambluri de role și ax de rezistență mai mare: capabile să proceseze stocuri cu diametre mai mari și presiunile de formare crescute rezultate.

• Compatibilitate cu profil deformat: multe dintre șuruburile produse au un model de nervuri similar cu barele de armare în loc de filetarea tradițională.

Caracteristicile care contează cu adevărat pentru clienți în cele din urmă: nervuri/filetare uniforme pe toată lungimea barei, îndreptarea barei după rulare și proprietăți de înaltă întindere.

Comparație cap la cap 

Mașină de laminat cu șuruburi și mașină de laminat cu filet: diferențe cheie

Diferențele de proces

Acesta este cazul deoarece stocul variază. Distribuția forței, timpul petrecut în zona matriței și numărul de treceri necesare variază în funcție de dimensiunea și diametrul stocului. Stocul scurt, cum ar fi semifabricatele de fixare, necesită trecerea rapidă a matriței la forțe mai mici.

Stocul lung, cum ar fi o bară cu șuruburi, necesită aplicarea uniformă a forțelor pe o distanță mai mare; prin urmare, motivul pentru care rularea bolturilor se face în mod obișnuit folosind metode de rulare cu mai multe standuri sau progresive.

Diferențele de produs și toleranță

Laminarea filetului de fixare se bazează pe specificații precise și stricte privind dimensiunile filetului (standarde ISO și ANSI în funcție de piață), în timp ce obiectivul principal este repetabilitatea în cantități masive de producție.

Laminarea bolturilor necesită precizie în ceea ce privește adâncimea nervurii și pasul, dar rectitudinea și forța uniformă de curgere de-a lungul lungimii tijei sunt la fel de importante, dacă nu mai mult, deoarece acestea sunt elemente structurale.

Designul mașinii și diferențele de investiții

Din scaunul unui cumpărător, aici diferența devine serioasă. Șuruburile pentru rocă necesită o investiție de capital mai mare și ocupă mai mult spațiu pe podea decât o rolă cu filet de fixare.

Unii furnizori încearcă să facă ambele sarcini într-o singură mașină. Acest lucru duce, de obicei, la probleme mai târziu, cum ar fi viteze mai mici ale liniei, uzura accelerată a sculelor sau degradarea calității în timpul rulajelor lungi. În cazul în care portofoliul dvs. de produse necesită ambele produse, este rezonabil să obțineți o estimare pentru două mașini dedicate.

Acolo unde cele două procese se suprapun 

Există unele asemănări și aici. După cum se poate observa, ambele operațiuni aparțin familiei de procese de formare la rece și, prin urmare, au aceleași beneficii față de operația de tăiere - rezistență mai bună la oboseală datorită fluxului continuu de cereale, zero resturi de la formarea așchiilor și timp de ciclu mai mare în comparație cu prelucrarea unui filet echivalent.

În plus, ambele depind în mare măsură de alinierea de precizie a matriței; acesta este factorul cheie al calității în fiecare dintre operațiuni. În plus, ambele operațiuni sunt foarte dependente de calitatea materialului de intrare; orice variații în diametrul barei sau a finisajului acesteia vor avea ca rezultat produse defecte.

Acest lucru contează pentru modul în care ar trebui să vă gândiți la decizie: nu este „care tehnologie este mai bună”; este „ce mașină se potrivește piesei”. Principiul de formare de bază este aceeași familie de procese; execuția doar se scalează foarte diferit.

Cum să alegi mașina potrivită pentru linia ta de produse 

Începeți cu piesa, nu cu mașina

Înainte de a vă uita la o singură fișă de specificații, puneți în picioare:

• Lungimea barei și intervalul de diametre: ce introduceți de fapt în mașină?

• Cerință de acoperire: Piesa finită are nevoie de un fir pe toată lungimea sau de un model de nervuri sau doar o secțiune filetă scurtă?

• Cerințe de încărcare și siguranță: aplicațiile structurale și miniere au cerințe diferite de QA și certificare față de elementele de fixare comerciale.

Volumul de producție și viteza liniei

Serii mari de elemente de fixare mici comparativ cu barele lungi de volum redus, dar mai valoroase, reprezintă două modele de afaceri complet diferite. Timpul necesar pentru schimbare și costul sculelor pe tiraj vă vor afecta costurile pe unitate în moduri foarte diferite, în funcție de volume, așa că mai bine analizați cifrele pentru portofoliul dvs. de produse specifice, în loc să vă bazați pe premisa că viteza este întotdeauna mai bună.

Considerații materiale

Oțelul folosit pentru șuruburi de rocă tinde să aibă o rezistență mai mare la tracțiune, în timp ce, în anumite cazuri, bara tubulară este utilizată pentru ancore de chit. Acestea sunt o gamă mai limitată de materiale decât cele utilizate în elementele de fixare standard. Materialele care sunt mai dure sau mai rezistente au tendința de a uza uneltele mai repede și acest lucru va avea un impact diferit asupra ciclului de viață și întreținerea uneltelor în cele două tehnologii.

Flexibilitatea produsului viitor

Vă gândiți să vă extindeți mai târziu în produse geotehnice sau miniere? Ar putea fi demn de luat în considerare chiar acum în ceea ce privește alegerea echipamentului. Ar putea avea sens să investești în echipamente mai grele și mai flexibile acum, mai degrabă decât într-o linie de fixare dedicată pe care o vei depăși. 

Dacă foaia dvs. de parcurs se menține în teritoriu general al dispozitivului de fixare sau al produsului rulat, BMS Group Gama de mașini de formare la rece și mai largă catalogul de produse merită revizuit pentru nevoile adiacente de formare, de la liniile de pane și știfturi până la echipamente de profil structural. 

Greșeli frecvente pe care le fac cumpărătorii 

Principalele greșeli de specificație apar de obicei atunci când cumpărătorii evaluează o mașină de laminare ca un echipament independent, mai degrabă decât ca parte a procesului de producție a șuruburilor. Pentru șuruburi lungi și grele, mașina trebuie să se potrivească cu dimensiunile stocului, geometria filetului, volumul de producție și precizia necesară a piesei finite. 

• Presupunând că o mașină de laminare cu filet standard este potrivită pentru șuruburi lungi: rolele filetate convenționale pot fi proiectate în jurul elementelor de fixare mai scurte și a diferitelor geometrii ale piesei de prelucrat. Stocul lung de șuruburi poate necesita o lungime de lucru mai mare, un suport mai puternic și o configurație de rulare concepută special pentru aplicație.

• Ignorarea dreptății barei și a consistenței dimensionale: matrițele se conformează întotdeauna geometriei existente a piesei de prelucrat. În cazul în care bara este îndoită, neuniformă în diametru sau are o calitate proastă, firele nu vor fi precise. Setați toleranța pentru dreptate și calitate a materiilor prime înainte de a decide asupra mașinii.

• Compararea mașinilor numai în funcție de prețul de achiziție: Privirea mașinilor doar pe baza costului lor: Mașina mai ieftină nu înseamnă producție mai ieftină. Comparați viteza de rulare, cantitatea de deșeuri, durata de viață a sculelor, consumul de energie, intensitatea muncii și capacitatea mașinii de a produce șuruburi calificate.

• Trecerea cu vedere la schimbarea matriței și a sculelor: În cazul în care produceți diferite diametre, lungimi și profile de șuruburi de rocă, acesta devine un cost al ciclului dumneavoastră de producție. Aflați cum sunt înlocuite matrițele, cât timp durează și ce produse pot fi produse pe mașina respectivă.

• Specificarea mașinii înainte de definirea șurubului finit: Începeți cu specificațiile reale pentru șuruburile de rocă - diametrul barei, lungimea șurubului, lungimea filetului, forma filetului, calitatea materialului și cantitatea de ieșire. Mașinile de rulare trebuie selectate conform acestor specificații și nu invers.

Cuvinte finale

Procesul corect se rezumă la piesa din fața dvs.: lungimea, diametrul, cerințele de acoperire și cât de mult rezistă pe ea sub sarcină. Laminarea firului câștigă viteză și volum pentru elementele de fixare standard. Rotul cu șuruburi câștigă acolo unde bara este lungă, forțele sunt structurale, iar dreptatea și rezistența la curgere contează la fel de mult ca și precizia filetului.

Dacă linia dvs. de producție locuiește în spațiul mai larg de deformare la rece, de la profile de pane și știfturi până la componente structurale laminate, BMS Group gama de produse si Experiența în producție merită să vă uitați, iar echipa lor vă poate ghida prin abordarea de formare care se potrivește de fapt cu partea dvs. înainte de a dedica capital la mașina greșită.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre rularea filetului și rularea șuruburilor?

Laminarea filetului este un proces general de fabricație în care filetele standard sunt create în elemente de fixare, în timp ce laminarea cu șuruburi este o utilizare robustă și specifică a procesului de laminare a filetului, destinat sprijinirii solului în operațiunile miniere și de tunel.

O singură mașină poate face atât rularea filetului, cât și rularea șuruburilor?

Da, poate fi utilizată o singură mașină de laminare hidraulică robustă a filetului pentru a efectua atât laminarea filetului standard, cât și laminarea șuruburilor.

Ce clase de oțel sunt folosite pentru fabricarea șuruburilor de roca?

Șuruburile sunt fabricate din oțeluri carbon și oțeluri aliate, care sunt utilizate datorită rentabilității și capacității mari de tracțiune. De asemenea, sunt fabricate din oțeluri structurale în funcție de aplicație și mediu. În plus, sunt fabricate din oțel inoxidabil datorită rezistenței lor ridicate la coroziune. 

De ce este importantă curgerea cerealelor în firele formate la rece?

Fluxul cerealelor devine foarte important în firele formate la rece (laminate), deoarece rămâne neîntrerupt și neîntrerupt de-a lungul profilului filetului. Fluxul de cereale contează deoarece oferă o structură neîntreruptă, o rezistență mai mare și o rezistență mai bună la oboseală, împiedicând răspândirea fisurilor sub sarcini ciclice grele sau repetitive. De asemenea, oferă compresie la suprafață, protejând elementul de fixare de uzură și defecțiune. 

Cât durează un șurub tipic de rocă?

Un șurub de rocă tipic folosit în minerit și tuneluri subterane are o lungime de 2 până la 3 metri (6,5 până la 10 picioare).