Aufgrund der Präzision und einfachen Verarbeitung wird das Walzen von Metall- und Zylinderschalen seit mehreren hundert Jahren verwendet und bleibt immer relevant. Moderne Geräte für Walzkegel und Verbundwerkstoffe werden sowohl im industriellen Maßstab als auch im Haushalt eingesetzt. Je nach Maschinentyp kann die Verarbeitung unabhängig erfolgen, wenn Sie alles über Walzen und Gerätetypen studieren.
Was ist das?
Walzen, Walzen ist ein technologischer Vorgang oder ein Prozess der Verformung verschiedener Bleche. Zum Beispiel Zinn, Kupfer, Stahl und eine Reihe von Polymerverbundwerkstoffen. Während des Walzens wird das Blechmaterial durch spezielle rotierende Walzen gleichmäßig gebogen und nimmt eine bestimmte Form an. Die Ausgabe erfolgt je nach Art und Einstellung der Ausrüstung aus zylindrischen, konischen und anderen geformten Produkten.
Beim Walzen wird in den meisten Fällen kaltgeprägt, das parallele Erwärmen des Werkstücks erfolgt in der Regel nur bei großen Volumina oder bei der Bearbeitung dicker Materialbahnen.
Seltener wird der Begriff "Walzen" in Bezug auf die technologische Verarbeitung von Metallrohren verwendet, wenn eine Verformung des äußersten Abschnitts des Produktschnitts durchgeführt wird, um den Durchmesser zu vergrößern oder zu verkleinern. Nach der Verarbeitung werden Rohre mit zunächst identischem Durchmesser miteinander verbunden - sie werden fest ineinander eingeführt. Zum Beispiel, wenn ein Rohr entlang eines Radius wegen seiner starken und luftdichten Befestigung im Sitz des Rohrbodens des Wärmetauschers verformt wird. Die Berechnung einer solchen Verarbeitung erfolgt nach folgender Formel: D '= D o + Δ + K × S, wobei:
- D '- Indikatoren des Innendurchmessers des Werkstücks nach der Bearbeitung;
- D ungefähr - der Innendurchmesser des extremen Schnitts vor dem Walzen;
- Δ ist der diametrale Spalt zwischen dem Rohr und dem Rohrboden;
- S ist die Wandstärke des Werkstücks;
- K ist der Koeffizient des Wärmetauschertyps, der Indikator reicht von 0,1 bis 0,2.
Die Komplexität dieser Art des Walzens wird durch zwei technische Hauptmerkmale bestimmt.
- Bereich - die Differenz zwischen dem ursprünglichen Innendurchmesser des Werkstücks und den Abmessungen, auf die es radial vergrößert, dh verformt werden kann.
- Tiefe - die Länge eines separaten Abschnitts des Werkstücks, bis zu dem eine Verformung zulässig ist.
Für das vollwertige Walzen von Blechmaterial gemäß den Anforderungen von GOST wird eine spezielle Ausrüstung benötigt - Walzmaschinen. Die Art der Verarbeitung, die Art des fertigen Produkts, die Walzgeschwindigkeit sowie die Genauigkeit und andere Konstruktionsparameter der Produkte hängen von der Leistung und den technischen Fähigkeiten der Ausrüstung ab.
Das Walzen hat einen wichtigen Vorteil gegenüber anderen ähnlichen Methoden - der Kaltverformungsprozess beeinflusst die Eigenschaften des Metalls nicht, das Material behält seine ursprünglichen Eigenschaften bei und die Unversehrtheit seiner strukturellen Verbindungen wird nicht gestört. Dies ist besonders wichtig bei der Bearbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Metalllegierungen.
Wo wird es angewendet?
Diese Art der Metallverformung wird zur Verarbeitung und Herstellung verschiedener Produkte verwendet. Zum Beispiel bei der Vorbereitung von Fertigprodukten zum Stempeln oder als Primärverarbeitung. Nicht nur Bleche oder Legierungen werden gewalzt, sondern auch Rohre, Stangen, Profile, Polymermaterialien aus Gummimischungen, Kunststoffen oder Kunststoffen. Nach dem Walzen oder Kaltprägen wird die Struktur des Materials dichter und seine technischen Eigenschaften werden erheblich verbessert. Abhängig vom Typ und den Einstellungen der Maschine werden während der Verarbeitung Produkte in Form von:
- Zylinder;
- Oval;
- Kegel;
- Quadrat.
Walzgeräte werden heute verwendet, um eine breite Palette von Produkten für verschiedene Bereiche und Tätigkeitsbereiche herzustellen:
- zylindrische Schalen;
- Verbundplatten;
- Breitbandsägen;
- Kanal für Klimaanlagen;
- profilierte Metallecken;
- dekorative Bauelemente.
Das Walzen ist nicht nur für die Herstellung neuer Produkte erforderlich , sondern auch für verschiedene vorläufige, zusätzliche und nachfolgende Arten der Metall- und Verbundverarbeitung - Verdichten, Quetschen oder Abflachen von Werkstücken. Bei der Walzanlage erhält die Oberfläche der Werkstücke einen gleichmäßigen Glanz, Unregelmäßigkeiten und Rauheiten werden entfernt, das Material wird über die gesamte Ebene gleich dick. In Anbetracht der Tatsache, dass die Rohlinge verschiedene Formen und Konfigurationen haben können, um das erforderliche Design zu erstellen, wird das Blatt in eine von drei Richtungen eingezogen.
- Quer - beim Walzen langer Elemente offener Rohrprodukte.
- Längsschnitt - zur Bearbeitung von kurzen Elementen und Rohlingen offener Rohre.
- Schraube - zur Herstellung von Produkten, bei denen kein nachträgliches Verbindungsschweißen erforderlich ist.
Dank der Entwicklung moderner Technologien wird die Walztechnik sowohl in Unternehmen als auch zu Hause mit kompakten Miniatur-Handmaschinen und Spezialwerkzeugen eingesetzt. In diesem Fall kann die Ausrüstung unabhängig mit Ihren eigenen Händen hergestellt werden. In den Produktionswerkstätten werden professionelle Großgeräte mit elektrischem oder hydraulischem Antrieb zum Walzen von Materialien verwendet.
Solche Universalmaschinen ermöglichen eine qualitativ hochwertige Verarbeitung großer Blechmaterialien - bis zu 12 Meter lang und bis zu 10 Millimeter dick.
Typübersicht
Das Walzen wird verwendet, um viele Arten von Materialien zu verarbeiten, die sich in Form und Struktur unterscheiden. Daher können sich spezielle Geräte in Bezug auf Design, Zweck und technische Fähigkeiten erheblich unterscheiden. Moderne Biegemaschinen für den professionellen Industrie- und Heimgebrauch werden je nach Antrieb in vier Haupttypen eingeteilt.
Manuelle Einstellungen
Manuelle Maschinen werden hauptsächlich nur in Haushalten für Haushaltszwecke, zur einmaligen Herstellung oder Verarbeitung von Materialien verwendet. Solche Einheiten sind einfach zu bedienen, es sind keine besonderen Kenntnisse erforderlich, um mit ihnen zu arbeiten, und vor allem sind sie autonom und benötigen keine zusätzliche Energie. Aufgrund seiner kompakten Größe, hohen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit ist das Gerät bei Heimwerkern und in kleinen Werkstätten von Unternehmen sehr beliebt.
Ein wesentlicher Pol von manuellen Walzmaschinen sind niedrige Kosten bei hoher Verarbeitungsqualität. Sie können die Installation mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen und die Kosten auf ein Minimum reduzieren. Der Hauptnachteil der manuellen Ausrüstung besteht darin, dass keine Verarbeitungsmaterialien mit einer Dicke von mehr als 2 mm zulässig sind . Ein wichtiger Nachteil ist die Notwendigkeit, eine erhebliche physikalische Kraft aufzubringen - die Position der beweglichen Arbeitswelle wird manuell eingestellt, der Walzvorgang, dh das Material wird zugeführt, wird ebenfalls im manuellen Modus ausgeführt.
Elektrische Ausrüstung
Bei elektrischen Geräten wird das Material aufgrund eines elektrischen Elektromotors zugeführt. Die Leistungsfähigkeit des Geräts hängt auch von seiner Leistung ab - der Betriebsgeschwindigkeit, den zu verarbeitenden Materialtypen und den Abmessungen des Walzgeräts. Elektrische Biegemaschinen erleichtern die Arbeit, aber die Notwendigkeit einer Netzwerkverbindung verringert ihre Mobilität. In der Regel werden solche Geräte dauerhaft in geräumigen Werkstätten, großen Produktionsstätten von Unternehmen, installiert. Elektrische Maschinen ermöglichen die Verarbeitung von Blech mit einer Dicke von 4-6 mm.
Zu den Nachteilen zählen auch erhebliche Kosten für Strom - um die Produktionskosten zu senken, können Sie Geräte mit geringem Stromverbrauch bis zu 20 kW verwenden. Eine Maschine mit geringem Stromverbrauch wird die Aufgabe nicht so schnell bewältigen, aber sie spart Strom und senkt die Produktkosten. Elektrische Hochleistungsbiegemaschinen werden normalerweise nur in großen Industrieunternehmen eingesetzt, die sich auf die Massenproduktion oder Verarbeitung großer Werkstücke konzentrieren.
Hydraulische Maschinen
Die hydraulisch angetriebene Biegemaschine ist die leistungsstärkste ihrer Art und verarbeitet Materialien mit einer Dicke von bis zu 10 mm. Hydraulische Maschinen gehören zur schweren Klasse, sie sind manuellen und elektromechanischen Installationen in Leistung und Leistungsfähigkeit um ein Vielfaches überlegen. Geräte mit hydraulischem Antrieb werden hauptsächlich in großen Industrieunternehmen eingesetzt - Kraft-, Maschinenbau- oder Schiffbauwerke.
Fast alle modernen Hydraulikmaschinen sind mit einer computerprogrammierten Steuerung ausgestattet - CNC. Im Vergleich zu anderen Typen weisen die Einheiten auch ein komplexeres Design auf, an dem eine große Anzahl von Arbeitselementen beteiligt ist.
Darüber hinaus haben Geräte mit hydraulischem Antrieb auch große Abmessungen, die Maschinen werden nur dauerhaft in geräumigen Räumen installiert. Auf der anderen Seite können Sie damit große Produktmengen schnell und effizient rollen und gleichzeitig eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit gewährleisten.
Werkzeuge und Vorrichtungen
Die Hauptarbeitseinheit jeder Walzausrüstung ist ein Gussbett aus haltbaren Metalllegierungen oder Gusseisen. Auf dem Bett, dessen Abmessungen von der Art der Ausrüstung abhängen, ist eine spezielle Verformungsvorrichtung angebracht, die aus mehreren Längsrollen besteht. Zwei Arbeitswalzen sind fest fixiert (sie stehen fest), und das dritte oder vierte Element sorgt für eine Drehung des Werkstücks während des Betriebs. Bei einigen Maschinen können die beweglichen Rollen auch vertikal bewegt werden, wodurch eine größere Produktpalette hergestellt und mehr Arten von Materialien verarbeitet werden können.
Die obere Rolle ist so auf dem Bett montiert, dass sie bei Bedarf schnell entfernt oder für die Herstellung von Produkten mit unterschiedlichen Abschnitten neu konfiguriert werden kann. Die Einstellung erfolgt mit einem Spezialwerkzeug - einer einzelnen Schraube oder einem Ratschenmechanismus - und in automatischen Walzmaschinen wird diese Aktion programmgesteuert ausgeführt. Anpassung bedeutet, die technologischen Eigenschaften der Ausrüstung zu ändern - den Abstand zwischen den Walzen zu vergrößern oder zu verkleinern. Durch die Verwendung spezieller Rollen mit Arbeitsnuten auf der Oberfläche können Sie nicht nur Blechmaterial, sondern auch Metallstangen oder -drähte bearbeiten und biegen.
Manuelle Maschinen sind normalerweise mit drei Rollen ausgestattet, da mehr Elemente den Verarbeitungsprozess erschweren. Wenn Sie eine vierte Rolle installieren, reicht die physische Festigkeit nicht mehr aus, um eine Reihe von Materialien zu biegen. Die Anzahl der Walzen auf einer elektromechanischen Walzmaschine beträgt 3 bis 4, alles hängt von ihrer Größe und Motorleistung ab. Alle professionellen Hydraulikaggregate sind mit vier Arbeitswellen ausgestattet.
Für den Betrieb der Walzausrüstung sind keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich. Nur einige Maschinen benötigen möglicherweise einen Schraubenschlüssel bestimmter Größe, um die Walzen einzustellen.
Merkmale der Technologie
Unabhängig von der Art der Walzausrüstung erfolgt die Rundung des Materials oder des Werkstücks aufgrund der dritten beweglichen Arbeitswalze. Die Form des zukünftigen Produkts hängt von seiner Position und dem Spalt zwischen ihm und den beiden führenden Elementen sowie seinem Radius ab. Je größer der Abstand zwischen den Walzen ist, desto größer ist der Radius des Werkstücks. Wenn die Walzen parallel zueinander auf der Maschine installiert sind, werden die Werkstücke zylindrisch.
Wenn Sie die dritte Welle in einem bestimmten Winkel platzieren, verjüngt sich die Form der Produkte . Die vierte Rolle bietet ein vorläufiges Biegen des Blechmaterials und ist bei den meisten modernen Maschinen mit einem zusätzlichen pneumatischen Antrieb ausgestattet. Bei Bedarf sind die Maschinen mit Rollen mit einer polierten, gummierten oder extra harten Oberfläche ausgestattet.
Informationen zu den Rollarten finden Sie im nächsten Video.