Máquina laminadora de placas hidráulicas: capacidade, configuração de rolo e guia de compra

Dois fabricantes citam o mesmo casco de 2.500 mm × 20 mm. O primeiro compra uma laminadora de placas hidráulica com classificação 20 × 2500, trabalha com aço-carbono há anos e nunca apresenta problemas sérios. O segundo compra a mesma classificação, alimenta-o com aço inoxidável 304 e depois passa três meses perseguindo bordas rachadas e conchas ovais.

Não havia nada de errado com nenhuma das máquinas. O valor da capacidade foi simplesmente lido de duas maneiras diferentes. Em uma laminadora de placa hidráulica, "20 × 2500" é uma abreviação que se aplica apenas a um limite de escoamento específico, uma geometria de rolo e um comprimento de laminação. Mude qualquer um dos três e o número se moverá.

O que se segue aborda os pontos que realmente decidem se uma máquina irá laminar seu trabalho: a geometria de conformação no nip, a decisão de três rolos versus quatro rolos, como a resistência do material redefine a capacidade e o que medir antes de assinar a entrega.

O que realmente acontece no nip

Uma laminadora de placas hidráulica forma a placa prendendo-a entre um rolo superior descendente e dois rolos inferiores acionados. Os cilindros hidráulicos empurram o rolo superior para baixo; os rolos inferiores assentam em rolamentos fixos na estrutura e são girados através de um motor hidráulico e redutor. A fricção puxa a placa através dos rolos. O deslocamento vertical entre o rolo superior e os rolos inferiores define a curvatura, e passagens repetidas com o rolo superior abaixado progressivamente constroem um cilindro completo.

O acionamento hidráulico é importante mais do que apenas conveniência. O controle de pressão proporciona um posicionamento suave e repetível do rolo, mantém o rolo contra o retorno elástico em chapa grossa e fornece uma almofada de sobrecarga que um arranjo mecânico aparafusado não consegue igualar. Também torna prático o controle numérico, razão pela qual a maioria das máquinas modernas posiciona o rolo superior por raio programado e não por volante.

A geometria também explica a maior limitação da máquina. Como a placa deve ser agarrada para ser acionada, o último trecho de cada extremidade não pode atingir a curvatura total na primeira passagem. Essa extremidade plana é a "permissão não dobrada" e é o detalhe mais caro na laminação de cilindros: ela é aparada ou soldada na costura e plana ou relaminada em uma segunda configuração.

Três ou quatro rolos: leia primeiro o seu mapa de solda

Se a costura longitudinal da sua casca ficar em uma zona que deve ser arredondada dentro de um milímetro, coloque o orçamento em uma máquina de quatro rolos ou em uma universal de três rolos com pré-dobragem final genuína. Se você laminar uma ampla variedade de diâmetros em pequenos lotes e seus soldadores puderem aparar e relaminar as pontas, uma máquina simétrica de três rolos fará o trabalho a um custo de capital muito menor.

Uma máquina universal de três rolos ganha seu prêmio através da geometria do rolo inferior: os dois rolos inferiores podem ser inclinados ou fixados de modo que a extremidade da placa seja dobrada antes que o corpo da casca seja enrolado. É o meio-termo prático para uma oficina que lamina tudo, desde dutos de 3 mm até reservatórios de 12 mm na mesma máquina.

Máquina laminadora hidráulica universal de três rolos série W11S O design universal de três rolos suporta pré-dobramento final e laminação contínua, tornando-o uma opção intermediária prática para trabalhos variados em oficinas. Ver Produto →

Uma máquina de quatro rolos elimina o compromisso de maneira diferente: os rolos inferiores levantam a placa em contato com o rolo superior para que ambas as extremidades possam ser pré-dobradas sem liberar a peça de trabalho. Em trabalhos repetitivos isto não é apenas um ganho de qualidade, é um ganho de tempo de ciclo, porque o operador não gira mais a placa de ponta a ponta entre passadas.

Máquina laminadora de placa hidráulica de quatro rolos série W12 O projeto hidráulico de quatro rolos pré-dobra ambas as extremidades da placa em uma configuração e suporta a conformação contínua, útil quando a laminação repetitiva precisa de menos etapas de manuseio. Ver Produto →

Por que uma classificação de 20 mm não é 20 mm para todo aço

A capacidade é sempre cotada em relação a um limite de escoamento. Trate cada valor de espessura em uma cotação como “espessura em X MPa” e pergunte o que é X. A maioria dos construtores publica capacidade de laminação contra aço-carbono de aproximadamente 235 a 245 MPa, o que corresponde a classes como S235JR ou Q235.

A força de rolamento varia aproximadamente com a raiz quadrada do limite de escoamento, portanto a redução não é linear e é fácil de subestimar. Uma máquina com classificação de 20 mm em aço macio lida com cerca de 16 mm de S355 na mesma largura, e mais perto de 12 mm de aço inoxidável 304, uma vez que o endurecimento por trabalho é levado em consideração, porque os graus austeníticos endurecem à medida que se deformam e precisam de passes extras em profundidades de mordida mais baixas.

Duas outras variáveis movem silenciosamente o mesmo número. A primeira é a largura: uma espessura confortável em 1.500 mm pode estar fora de alcance em 3.000 mm, porque o diâmetro do rolo necessário para resistir à deflexão aumenta com o cubo do vão. O segundo é o diâmetro mínimo que você deseja laminar – uma regra prática comum coloca-o em aproximadamente 1,2 vezes o diâmetro superior do rolo para uma máquina de três rolos, e é por isso que a chapa fina em uma carcaça de pequeno diâmetro às vezes precisa de uma máquina menor em vez de uma maior.

Linhas de especificação que decidem o rendimento

A espessura do título chama a atenção; as linhas a seguir decidem quantas cápsulas saem da loja em cada turno.

• Diâmetros superior e inferior do rolo, que definem a rigidez e a menor casca que você pode formar.
• Potência do motor principal em kW, que controla o torque de rolamento e a confiança com que a máquina pode dar uma mordida em profundidade total.
• Velocidade de laminação em m/min, que é mais importante do que qualquer outro valor quando o tamanho dos lotes aumenta.
• Compensação de deflexão ou coroamento de rolo, vale a pena especificar para chapas largas e finas onde o centro da casca tende a se curvar.
• Nível de controle: posicionamento manual, NC com leitura de raio ou CNC completo com sequências multipass programadas e receitas armazenadas.
• Extremidade suspensa ou extremidade oscilante, sem a qual uma carcaça fechada não pode ser levantada da máquina.
• Acessório para rolamento de cones se cones, tremonhas ou peças de transição estiverem em sua carteira de pedidos.
• Dispositivos de segurança: barras de parada de emergência ao longo dos rolos, intertravamentos anti-roll e proteção hidráulica contra sobrecarga.

Aceitação de fábrica: role a sua pior parte, não a deles

A maioria dos problemas de rolamento surge na primeira semana, não no primeiro ano, e quase todos eles remontam a uma especificação que nunca foi testada. Agende o teste de aceitação em torno do trabalho mais pesado, mais amplo e mais estranho da sua lista, e não em torno do shell favorito do demonstrador.

1. Role o material mais grosso em toda a largura que você pretende executar e registre a pressão hidráulica e o número de passagens.
2. Meça a tolerância final não dobrada na carcaça acabada em relação ao valor da cotação.
3. Meça o diâmetro em ambas as extremidades e no meio do comprimento; um barril ou cone aparece aqui primeiro.
4. Enrole um cone se você comprou o acessório e verifique a folga da costura em uma carcaça de pequeno diâmetro para ajuste de soldagem.
5. Confirme a menor casca que a máquina realmente formará sem que a placa deslize no espaço.

Peça essas medidas por escrito. Um certificado citando espessura e largura por si só não diz nada sobre circularidade, e circularidade é o que seu soldador e seu cliente julgarão a máquina.

Tempo de atividade: as peças que se desgastam

As laminadoras hidráulicas são mecanicamente simples e a maioria das falhas são relacionadas a fluidos e não estruturais. A limpeza do óleo é o primeiro item em qualquer programa de manutenção: o óleo contaminado marca a bomba e faz com que o rolo superior se desloque sob carga, o que aparece como uma conicidade na carcaça acabada muito antes de qualquer coisa falhar visivelmente. Verifique o filtro de retorno, observe se há vazamento nas vedações do cilindro e mantenha as superfícies dos rolos e as faces deslizantes das guias lubrificadas de acordo com o intervalo do fabricante.

A condição da placa também é importante. A escama e a areia transportadas para o nip marcam os rolos, e os rolos marcados são impressos em cada casca posteriormente. Limpar a placa antes de ser alimentada e limpar os rolos no final do turno custa minutos e economiza um material reciclado.

Quando uma falha aparece, o ponto de partida útil é o padrão no trabalho acabado: uma conicidade aponta para o paralelismo de rolamento, um barril aponta para a deflexão e o deslizamento aponta para a condição da superfície ou uma mordida subdimensionada. Leituras adicionais sobre os padrões de falha comuns são coletadas neste guia para problemas e soluções de laminação de placas , e o completo linha de laminadoras de chapas abrange configurações de três e quatro rolos para comparação.

Perguntas frequentes

Estas são as perguntas que surgem com mais frequência durante a especificação, cotação e operação no primeiro mês.