Comment le cisaillement des bandes et le soudage des extrémités améliorent les moulins à tubes
Table des matières
Introduction
La production continue de tubes et de profilés dépend d'une condition de base : le broyeur aval a besoin d'un approvisionnement stable en bandes Chaque bobine d'acier a cependant une longueur finie Lorsqu'une bobine se termine, la bobine suivante doit être introduite sans créer de perturbation inutile du processus de formage et de soudage.
UN machine de cisaillement de bandes et de soudage d'extrémités résout ce problème en préparant la queue de la bande sortante et la tête de la bobine suivante, en alignant les deux extrémités et en les joignant en une seule bande continue. Lorsque cet équipement fonctionne avec un accumulateur, le broyeur à tubes aval peut continuer à traiter le matériau pendant que la section d'entrée termine le changement de bobine.
Bien que la machine n'occupe qu'une partie de la section d'entrée, ses performances peuvent influencer la continuité globale de la ligne, l'utilisation de l'accumulateur, le suivi des bandes, la stabilité de formage et la quantité d'intervention requise lors des changements de bobine. Un mauvais joint peut créer des problèmes plus en aval, tandis qu'un joint reproductible permet la transition d'une bobine à la suivante pour faire partie d'un cycle de production contrôlé.
Pour les fabricants développant des usines de tubes et d’autres lignes de traitement continu des métaux, il est donc important de comprendre comment fonctionnent ensemble le cisaillement, l’alignement, le serrage, le soudage et l’accumulation lors de la conception de la section d’entrée complète.
Qu’est-ce qu’une machine de cisaillement et de soudage des extrémités de bandes
Une machine de cisaillement et de soudage des extrémités des bandes est un équipement d'entrée utilisé pour relier l'extrémité d'une bande métallique au début de la suivante.
La machine effectue normalement plusieurs opérations connexes.
Tout d'abord, les sections d'extrémité des deux bandes sont positionnées dans la zone de travail Leurs extrémités irrégulières ou endommagées sont taillées de sorte que deux bords de jonction appropriés sont créés Les bandes sont ensuite alignées et serrées Un système de soudage joint les bords préparés sur toute la largeur de la bande Une fois le joint terminé et relâché, la bande connectée peut continuer vers l'accumulateur et l'équipement de production en aval.
Une séquence simplifiée est la suivante
queue de bande sortante → nouvelle tête de bobine → positionnement → cisaillement → alignement → serrage → soudage → inspection des joints → alimentation continue
L'équipement est particulièrement pertinent pour les laminoirs à tubes, car l'arrêt et le redémarrage des sections de formage et de soudage haute fréquence en aval pour chaque bobine peuvent réduire la continuité de production et compliquer la stabilisation du processus.
JBLDIE inclut l'assemblage de bandes et d'autres systèmes de support au sein de son équipement auxiliaire de machine de formage gamme pour lignes intégrées de traitement des métaux.
Pourquoi Tube Mills doit-il rejoindre Strip Ends ?
Un moulin à tubes est conçu autour du mouvement continu des matériaux.
Une fois que la bande entre dans la section de formage, une séquence de rouleaux développe progressivement la géométrie du tube La bande passe ensuite par le soudage, le dimensionnement, le redressage, la découpe, et d'autres opérations en aval.
Si l'alimentation en matière entrante s'arrête à chaque fois qu'une bobine se termine, ces processus en aval doivent également réagir.
L'arrêt répété peut affecter plus que la durée totale de fonctionnement Le démarrage et l'arrêt d'un processus de formage continu peuvent nécessiter une attention supplémentaire au filetage de la bande, à la synchronisation de la machine, aux conditions de soudage, aux cycles de coupe et à la manipulation du produit.
La connexion de la queue de l'ancienne bobine à la tête de la nouvelle permet à la section d'entrée de traiter plusieurs bobines comme une bande continue plus longue.
Le joint lui-même ne fait normalement pas partie du tube commercial final Il a pour objet de maintenir la continuité de bande à travers le système de production jusqu'à ce que le joint atteigne le point aval approprié et soit géré selon la procédure de production de la ligne.
L'accumulateur rend possible un changement continu de bobine
La machine de cisaillement et de soudage des extrémités des bandes est plus efficace lorsqu'elle est combinée avec un accumulateur.
L'accumulateur stocke temporairement la bande entre la section d'entrée et le broyeur en fonctionnement continu.
Pendant la production normale, suffisamment de matériau est stocké pour que la section de formage en aval puisse continuer à fonctionner pendant que la section d'entrée ralentit ou s'arrête pour changer de bobine.
La séquence fonctionne conceptuellement comme ceci :
- Le broyeur à tubes continue de consommer les bandes de l'accumulateur.
- La queue de la bobine précédente atteint la zone de jonction d'entrée.
- Une nouvelle bobine est chargée et son bord d'attaque est préparé.
- Les deux extrémités de bande sont cisaillées et soudées ensemble.
- La section d'entrée recommence à se nourrir.
- L'accumulateur est réapprovisionné.
L'accumulateur crée donc un tampon temporel entre le changement de bobine et la production en aval.
Sans bande stockée suffisante, l'opérateur peut être contraint de terminer le joint avant que l'accumulateur ne se vide Avec un accumulateur configuré de manière appropriée, la section d'entrée a suffisamment de temps pour préparer la bobine suivante pendant que le broyeur continue de fonctionner.
Le cisaillement est la première étape critique
La qualité du joint soudé commence avant le soudage.
Les extrémités de bobine ne sont pas toujours adaptées à une jonction directe La partie avant ou arrière peut être déformée par la manipulation de la bobine, endommagée pendant le transport, inégale par rapport au traitement précédent ou inadaptée à un alignement précis.
La section de cisaillement supprime ces zones irrégulières et crée deux bords contrôlés.
Un bon cisaillement doit produire des bords qui soutiennent un alignement cohérent sur toute la largeur de la bande.
Si les deux bords coupés ne sont pas droits ou compatibles, les opérateurs peuvent avoir des difficultés à les rapprocher uniformément.
Cela peut créer:
- écarts de soudure inégaux,
- chevauchement local,
- désalignement angulaire,
- pénétration variable,
- ou un joint qui ne suit pas en douceur les équipements en aval.
Le cisaillement doit donc être considéré comme faisant partie de la préparation de la soudure plutôt que comme un simple dispositif de raccourcissement de la bande.
Pourquoi les bords cisaillés doivent être cohérents
Imaginez que deux bandes soient jointes sur une bobine relativement large.
Si un bord cisaillé est légèrement incliné par rapport à la ligne centrale de la bande, les deux pièces peuvent se rencontrer d'un côté tout en laissant un espace plus grand du côté opposé.
Le processus de soudage doit ensuite faire face aux conditions changeantes des joints sur toute la largeur.
Même si la soudure reste intacte, le joint peut contenir une géométrie différente d'un côté à l'autre.
Une coupe cohérente permet de créer un joint bout à bout prévisible afin que le serrage, l'alignement et le soudage puissent tous fonctionner à partir de surfaces de référence connues.
L'état de cisaillement doit donc être inclus dans l'entretien de routine Les lames usées, un jeu incorrect ou un relâchement mécanique peuvent réduire progressivement la qualité de coupe et affecter indirectement les performances de soudage.
L’alignement des bandes est plus important qu’il n’y paraît
Après cisaillement, les deux bandes doivent être alignées avant soudage.
Il y a deux considérations principales d'alignement.
La première est alignement longitudinal. Les extrémités coupées doivent respecter l'espace de soudage ou la relation de bord prévue.
La seconde est alignement latéral. Les deux lignes médianes de la bande doivent correspondre afin que la bande connectée ne se déplace pas soudainement latéralement au niveau du joint.
Une marche latérale au niveau de la connexion soudée peut créer des problèmes de suivi lorsque le joint passe à travers des guides, des accumulateurs, des supports de formage ou d'autres équipements en aval.
L'alignement de l'épaisseur est également important.
Si deux bobines avec des conditions d'épaisseur admissibles différentes sont connectées, le changement d'épaisseur du matériau doit rester dans les exigences du processus de production.
La machine d'assemblage de bandes doit maintenir les deux pièces suffisamment solidement pour que leur relation ne change pas pendant le soudage.
Le serrage contrôle le joint pendant le soudage
Le serrage remplit plus qu'une fonction de maintien.
Pendant le soudage, la chaleur peut provoquer une expansion et un mouvement locaux. Si les bandes ne sont pas retenues de manière cohérente, le joint peut se déplacer ou se déformer.
Les systèmes de serrage doivent donc maintenir la position prévue des deux extrémités de bande tout au long du cycle de soudage.
La force de serrage doit convenir au matériau et à la conception de la machine.
Un serrage insuffisant peut permettre le mouvement.
Un serrage excessif ou mal réparti peut marquer certains matériaux ou créer une distorsion localisée.
La machine doit également rendre pratique le dégagement du joint terminé après soudage sans endommager la bande ni perturber son alignement.
Le serrage répétable est particulièrement utile lorsque la ligne traite de nombreux changements de bobine, car chaque joint doit commencer à peu près dans les mêmes conditions mécaniques.
Comment fonctionne le processus de soudage final
Une fois les deux extrémités de bande préparées alignées et serrées, le système de soudage les relie sur toute la largeur de la bande.
Différentes conceptions de machines peuvent utiliser différentes méthodes de soudage en fonction du matériau de la bande, de l'épaisseur, de la largeur et de la configuration de ligne requise.
L'objectif n'est pas simplement de créer un cordon de soudure attractif.
La connexion nécessite suffisamment d'intégrité pour survivre au chemin de matériau entre la station de jonction et le point où le joint est finalement retiré ou traité en aval.
Au cours de ce trajet, la bande soudée peut subir
- force de traction,
- flexion,
- mouvement d'accumulateur,
- guide contact,
- nivellement,
- et changements de direction de bande.
Une soudure qui semble acceptable à l'arrêt peut encore échouer si elle ne peut tolérer ces conditions mécaniques.
L'évaluation de la soudure doit donc prendre en compte le chemin réel du matériau à travers la section d'entrée.
La planéité des joints est importante après le soudage
Une très grande accumulation de soudure peut créer des problèmes même lorsque la connexion est mécaniquement solide.
Le joint peut devoir traverser des rouleaux, des guides, des rouleaux pinceurs ou des composants d'accumulateur.
Une épaisseur locale excessive peut interférer avec ces composants.
De même, une distorsion importante autour du joint peut entraîner un suivi différent de la bande lorsqu'elle se déplace sur la ligne.
Pour cette raison, la connexion terminée doit être évaluée pour :
- intégrité articulaire,
- alignement,
- épaisseur locale,
- distorsion,
- saillie de surface,
- et suivi global des bandes.
Selon le procédé, une finition supplémentaire peut être nécessaire pour rendre le joint adapté au déplacement vers l'aval.
La connexion idéale n’est pas simplement forte, mais doit également passer par le système d’entrée de manière prévisible.
Processus de cisaillement des bandes et de soudage final en un coup d'œil
| Scène | Objectif principal | Point de contrôle clé |
|---|---|---|
| Position des extrémités de la bande | Amenez les anciennes et les nouvelles bobines dans la zone de jonction | Référence de bande stable |
| Matériau de la pince | Empêcher le mouvement | Alignement et force de maintien |
| Fin du cisaillement | Créer des bords de jonction appropriés | Droiture et qualité des bords |
| Repositionnement | Rassembler les bords préparés | Écart commun et ligne médiane |
| Souder | Connectez les deux bandes | État de soudage stable |
| Inspecter l'articulation | Confirmez la qualité de la connexion | Résistance, alignement et distorsion |
| Pinces de déverrouillage | Retourner la bande au flux de matière | Mouvement de bande lisse |
| Accumulateur d'alimentation | Restaurer la bande stockée | Synchronisation entrée/mill |
La séquence de fonctionnement exacte varie en fonction de la conception de la machine et du niveau d'automatisation.
Comment l'épaisseur de la bande affecte le processus d'assemblage
L'épaisseur du matériau influence à la fois la coupe et le soudage.
Une bande plus épaisse nécessite généralement une plus grande capacité de cisaillement et impose des exigences différentes au processus de soudage.
La bande très fine crée un problème différent car une chaleur excessive ou un mauvais serrage peuvent provoquer plus facilement une distorsion locale.
Une machine de cisaillement de bande et de soudage d'extrémité doit donc être sélectionnée et configurée autour d'une plage d'épaisseur modifiée.
Il ne suffit pas de connaître la largeur maximale de la bobine.
L'équipement doit gérer la combinaison de :
largeur + épaisseur + propriétés du matériau
attendu en production.
Cela devient particulièrement important lorsqu’une usine à tubes traite une large gamme de produits.
Une procédure conjointe qui fonctionne bien sur une épaisseur peut nécessiter différents réglages de machine lorsque la ligne passe à une autre.
La largeur de la bande influence le temps de soudage et la structure de la machine
Le processus de soudage doit se déplacer ou fonctionner sur toute la largeur de la bande.
Une bande plus large modifie donc à la fois les exigences physiques de la machine et le cycle de soudage.
Les systèmes de serrage et de cisaillement doivent rester stables sur cette largeur.
La rigidité du châssis de la machine est également importante car les bords doivent rester alignés dans toute la zone de jonction.
À mesure que la largeur de la bande augmente, de petites erreurs angulaires peuvent devenir plus visibles au bord opposé.
Pour cette raison, la capacité de l'équipement devrait être basée sur les spécifications réelles de la bobine plutôt que de supposer que toutes les machines à assembler les bandes diffèrent principalement par leur largeur nominale.
Le type de matériau peut modifier le comportement de soudage
Différentes nuances de métaux et d'acier peuvent se comporter différemment lors de l'assemblage.
La chimie des matériaux, l'état de surface, les revêtements, les propriétés mécaniques et l'épaisseur influencent tous le comportement de soudage.
La procédure d'assemblage doit donc correspondre aux matériaux traités par le tube ou la ligne de profil.
Une contamination de surface à proximité des extrémités de la bande peut également interférer avec le soudage.
L'huile, l'oxyde, la saleté ou toute autre contamination doivent être pris en compte lors de la préparation de la zone de joint.
Si la chaîne de production traite des bandes revêtues, l'effet du revêtement sur le processus de soudage choisi doit être évalué lors du développement de l'équipement et du processus.
L'objectif est un joint répétable adapté à la finalité de production temporaire qu'il sert.
Pourquoi le joint soudé n'est pas le même que le tube soudé
Une soudure d'extrémité de bande et la soudure longitudinale d'un tube ERW remplissent différentes fonctions.
La soudure d'extrémité de bande relie une bobine à une autre sur toute la largeur de la bande.
Plus tard, une fois la bande progressivement transformée en tube ouvert, le soudage haute fréquence relie les deux bords de la bande longue dans la direction de production.
Les deux soudures diffèrent donc par leur orientation, leur destination, leur équipement et leurs conditions de processus.
Cette distinction est importante lorsqu’on parle de qualité des usines à tubes.
Le joint en bande supporte principalement un écoulement continu de matière à travers le broyeur La soudure longitudinale de tube devient une partie du tube fini et est contrôlée selon les exigences applicables du produit.
Les opérateurs doivent donc disposer d'un processus défini pour identifier et gérer le joint transversal en bande lors de son déplacement dans le moulin à tubes.
Que se passe-t-il lorsque le joint de bande atteint la section de formage ?
Finalement, le joint transversal de la bobine quitte l'accumulateur et entre dans le broyeur de formage.
Ce tronçon de bande diffère localement du matériau continu normal car il contient le raccord soudé.
Les procédures de production doivent tenir compte de son mouvement à travers les équipements de formage et en aval.
En fonction des exigences du laminoir à tubes et du produit fini, les opérateurs peuvent suivre le joint afin que la section de tube affectée puisse être identifiée et séparée au stade approprié.
Le point important est que l'assemblage continu de la bande ne signifie pas que le joint disparaît.
Au lieu de cela, le système permet à l'usine de poursuivre le traitement pendant que le joint est suivi tout au long de la production.
La stratégie de contrôle devrait rendre sa localisation prévisible.
Suivi du joint de bobine à travers la ligne
Le suivi des joints devient de plus en plus précieux dans les usines de tubes automatisées.
Une fois qu'une nouvelle bobine est connectée, le système de contrôle peut enregistrer l'emplacement approximatif de la soudure transversale.
Au fur et à mesure que la bande se déplace dans l'accumulateur et la ligne de formage, la position peut être estimée à partir du mouvement du matériau.
Ceci permet de coordonner les manipulations en aval lorsque la section jointe atteint le tube fini.
Sans suivi conjoint, les opérateurs devront peut-être s’appuyer davantage sur l’observation manuelle.
Pour les accumulateurs longs et la production à grande vitesse, cela peut devenir difficile.
Une ligne bien intégrée traite donc l'assemblage des bandes comme faisant partie du contrôle de la production plutôt que comme une opération d'entrée complètement manuelle.
Pourquoi l'accumulateur doit correspondre au temps de changement de bobine
Un accumulateur ne fournit pas un temps illimité.
Il stocke une longueur finie de bande.
Le broyeur en aval continue de consommer ce matériau stocké pendant que la section d'entrée change de bobine et crée la soudure.
Cela signifie que la capacité de l'accumulateur et le temps de changement de bobine sont liés.
Si le broyeur consomme des bandes plus rapidement que l'équipe d'entrée ne peut terminer le processus d'assemblage, l'accumulateur peut s'épuiser.
La planification des lignes de production devrait donc envisager:
- vitesse de fonctionnement du broyeur,
- capacité d'accumulateur,
- temps de chargement de la bobine,
- temps de positionnement de la bande,
- cycle de cisaillement,
- cycle de soudage,
- inspection,
- et l'heure de redémarrage.
L'objectif est de créer suffisamment de tampon pour un changement normal de bobine dans les conditions de fonctionnement prévues.
Il s'agit d'un calcul au niveau du système plutôt que d'une spécification de la seule machine à souder.
Automatique vs Semi-Automatique Strip Joining
Les équipements de cisaillement de bande et de soudage des extrémités peuvent utiliser différents niveaux d'automatisation.
Un processus semi-automatique peut obliger les opérateurs à effectuer une plus grande partie de la séquence de positionnement, d'alignement, de configuration de la machine ou de soudage de la bande.
Un système plus automatisé peut coordonner plusieurs actions grâce à des contrôles programmés.
Une plus grande automatisation peut améliorer la répétabilité lorsque les dimensions des bobines restent dans une plage de production définie.
Cependant, l’automatisation ne doit pas être évaluée uniquement par le nombre de mouvements automatiques.
Les questions les plus importantes sont les suivantes
- Dans quelle mesure les extrémités des bandes sont-elles positionnées de manière fiable ?
- Comment l'alignement est-il vérifié ?
- Quelle est la cohérence du cisaillement ?
- Comment les paramètres de soudage sont-ils contrôlés ?
- Comment le joint fini est-il inspecté ?
- Avec quelle facilité l'opérateur peut-il réagir à une extrémité anormale de bande ?
Un processus semi-automatique bien conçu peut être plus pratique dans certains environnements de production qu'une automatisation inutile appliquée à des conditions matérielles très variables.
Comment la machine prend en charge la productivité du moulin à tubes
Le principal avantage en termes de productivité provient de la réduction des interruptions de la ligne en aval.
Sans assemblage et accumulation continus de bandes, un broyeur à tubes peut devoir s'arrêter ou ralentir considérablement chaque fois qu'une bobine est épuisée.
Le processus en aval doit alors revenir à des conditions de fonctionnement stables.
Avec une section d'entrée correctement conçue, le broyeur peut continuer à consommer la bande stockée pendant que la bobine suivante est connectée.
Cela transforme le remplacement de la bobine d'une interruption complète en une opération d'entrée de section.
L'amélioration de la productivité qui en résulte dépend du système complet.
Une machine de soudage rapide offre un avantage limité si le chargement de la bobine est lent De même, un grand accumulateur est moins utile si la procédure d'assemblage n'est pas fiable.
La section d'entrée doit donc être évaluée comme suit
manutention de bobines + déroulement + nivellement + jonction de bandes + accumulation
plutôt que comme des pièces d'équipement indépendantes.
Problèmes courants d’assemblage de bandes
Écart de soudure inégal
Si les deux bords cisaillés ne sont pas parallèles ou correctement positionnés, l'espace de joint peut varier sur toute la largeur de la bande.
Cela peut créer des conditions de soudage incohérentes.
Les premières vérifications doivent inclure l'état de cisaillement, la position de référence de la bande et l'alignement du serrage.
Décalage latéral
La ligne médiane de la nouvelle bobine peut ne pas s'aligner avec la bande sortante.
Lorsque le joint passe vers l'aval, la bande peut se décaler latéralement.
Les guides d'entrée et les références d'alignement doivent donc être vérifiés avant le soudage.
Distorsion de soudure
Une chaleur excessive, des paramètres de soudage inadaptés ou une mauvaise retenue peuvent déformer le joint.
Les conditions de serrage et de processus doivent être étudiées ensemble.
Joint faible
Une soudure inadéquate peut se séparer lorsque la bande subit une tension ou une flexion à travers l'accumulateur.
Les causes possibles incluent une mauvaise préparation des bords, une contamination, des paramètres de soudage incorrects ou une géométrie de joint incohérente.
Accumulation excessive de soudure
Une grande soudure saillante peut interférer avec les rouleaux ou les guides.
L'état de soudure et toute finition requise doivent être évalués avant de relâcher le joint dans la ligne.
L’état de la lame de cisaillement peut affecter la fiabilité de la soudure
Étant donné que le cisaillement a lieu immédiatement avant l'assemblage, le cisaillement mérite une inspection de routine.
L'usure des lames peut progressivement modifier la qualité des bords.
Une coupe de plus en plus rugueuse ou irrégulière peut rendre le soudage reproductible plus difficile.
Le dégagement des lames doit également convenir au matériau traité.
Des conditions incorrectes peuvent contribuer à :
- bavure excessive,
- retournement de bord,
- coupes angulaires,
- déformation,
- et ajustement incohérent des articulations.
Lorsque la qualité du soudage commence à se détériorer, les équipes de maintenance doivent donc vérifier à la fois le système de soudage et le cisaillement.
La modification des paramètres de soudage ne peut pas compenser entièrement une mauvaise préparation des joints.
L'alignement du serrage devrait faire partie de la maintenance
Les pinces s'ouvrent et se ferment à plusieurs reprises lors des changements de bobine.
L'usure des systèmes de guidage, des cylindres, des fixations ou des références mécaniques peut progressivement modifier leur position.
Si les deux ensembles de pinces ne maintiennent plus les bandes dans un même plan, le joint peut développer une marche ou une désadaptation.
La maintenance périodique doit donc vérifier :
- position de serrage,
- parallélisme,
- fonction hydraulique ou pneumatique,
- état guide,
- propreté des luminaires,
- et répétabilité.
C'est un autre exemple de la raison pour laquelle la qualité de la soudure dépend autant de l'état mécanique que de la source d'alimentation de soudage.
Comment dépanner un joint de bobine défaillant
Lorsqu'une soudure transversale tombe en panne, la première réaction ne doit pas être automatiquement d'augmenter l'énergie de soudage.
Une enquête systématique devrait commencer par le matériel.
Confirmez que la qualité, l'épaisseur, la largeur et l'état de surface de la bande correspondent au processus attendu.
Inspectez ensuite les deux bords cisaillés.
Vérifiez si les coupes sont droites et compatibles.
Ensuite, vérifiez l'alignement latéral et le serrage.
Déterminer si les bandes se sont déplacées pendant le soudage.
Ce n'est qu'après confirmation de ces conditions mécaniques que les paramètres de soudage doivent être révisés.
L'enquête devrait également déterminer quand l'articulation a échoué.
Est-ce qu'il est tombé en panne immédiatement après le soudage ?
Pendant le mouvement de l'accumulateur ?
Chez un guide ?
À l'intérieur du moulin de formage ?
L'emplacement de défaillance fournit des informations utiles sur le type de chargement auquel le joint ne pouvait pas résister.
Comment réduire la variation de changement de bobine
La cohérence s'améliore lorsque le changement de bobine suit une procédure standardisée.
Les opérateurs doivent utiliser des références reproductibles pour positionner l'ancienne queue de bande et la nouvelle tête de bande.
La séquence requise de cisaillement, d’alignement, de serrage, de soudage, d’inspection et de libération doit être clairement comprise.
Les paramètres de production doivent correspondre à la gamme de matériaux concernée.
Les extrémités anormales de la bobine doivent être identifiées avant d'entrer dans la station de jonction.
Les dossiers de maintenance peuvent également aider à déterminer si les changements dans la qualité de la soudure correspondent à l'usure des lames, au mouvement de la pince, à l'état du système de soudage ou à un autre facteur mécanique.
L’objectif est de faire en sorte que la bobine change un processus technique plutôt qu’une interruption de production improvisée.
Intégration de la machine dans une section d'entrée de moulin à tubes
L'emplacement physique et le flux de matière autour de la machine de jonction comptent.
Les opérateurs ont besoin d'un accès pratique à la queue de la bande et à la nouvelle tête de bobine.
La machine doit également se connecter logiquement à la manipulation des bobines en amont et à l'accumulation en aval.
Un flux d'entrée typique peut ressembler à :
chargement de la bobine → déroulement → nivellement/alimentation par pincement → cisaillement de la bande et soudage des extrémités → accumulateur → formage du tube → soudage HF → dimensionnement → découpe
La zone de jonction doit permettre à la bande de rester alignée avec la ligne centrale du broyeur.
Le matériau ne doit pas nécessiter de mouvement latéral inutile avant d'entrer dans l'accumulateur.
L'aménagement de l'usine doit également prendre en compte l'accès à la maintenance, le service du système de soudage, l'entretien du cisaillement, la manipulation des bobines et le mouvement sûr de l'opérateur.
Sécurité dans les opérations de cisaillement et de soudage
Une station de jonction de bandes combine plusieurs risques industriels.
L'équipement peut comprendre des pinces motorisées, des lames de cisaillement, des points de pincement, un mouvement de bande, des mécanismes hydrauliques, de l'énergie de soudage, du métal chaud et des étincelles.
La sauvegarde devrait donc couvrir le cycle d'exploitation complet plutôt qu'un seul élément.
L'Administration américaine de la sécurité et de la santé au travail exigences de protection des machines indiquez que les machines doivent protéger les opérateurs contre les dangers, notamment les points de fonctionnement, les points de pincement entrants, les pièces rotatives, les copeaux volants et les étincelles.
Les mesures de sécurité spécifiques dépendent de la machine et de la juridiction réelles, mais la planification de la production doit prendre en compte la garde, les verrouillages, les arrêts d'urgence, la manipulation sûre des bandes, la protection contre le soudage, l'isolation de la maintenance et la formation des opérateurs.
Les dispositifs de sécurité doivent être intégrés au fonctionnement normal plutôt que traités comme des ajouts après l'installation de la ligne.
Comment évaluer une machine de cisaillement et de soudage des extrémités de bande
L'évaluation de l'équipement doit commencer par la gamme de matériaux et l'usine de tubes complète.
Parmi les facteurs importants, citons
Largeur de bande
La machine a besoin d'une largeur de travail et de serrage suffisante pour les bobines prévues.
Plage d'épaisseur
La capacité de cisaillement, de serrage et de soudage doit correspondre aux matériaux de production réels.
Type de matériel
Le procédé d'assemblage sélectionné doit s'adapter au matériau de la bande.
Qualité de cisaillement
Les bords préparés doivent prendre en charge un alignement des fesses reproductible.
Méthode d'alignement
La machine doit rendre pratique le contrôle de la ligne centrale et de l’espacement des articulations.
Stabilité de serrage
Les deux extrémités de bande doivent rester positionnées tout au long du cycle de soudage.
Condition conjointe
La soudure terminée doit être adaptée au mouvement à travers la section d'entrée et l'accumulateur.
Temps de cycle
L'assemblage doit fonctionner dans le tampon d'accumulateur disponible à la vitesse prévue du broyeur.
Automation
Les contrôles doivent correspondre à la stratégie d'exploitation et de changement de l'usine.
Intégration
La machine doit fonctionner logiquement avec le dérouleur, le niveleur, l'accumulateur et le broyeur en aval.
Ces facteurs constituent une base plus solide pour l’évaluation des équipements que la simple comparaison de la vitesse de soudage.
Quelles informations sont nécessaires avant de configurer la machine ?
Avant de définir une machine de cisaillement et de soudage des extrémités des bandes, les fabricants doivent fournir la plage de production réelle.
Les informations utiles comprennent notamment
- largeur minimale de la bande,
- largeur maximale de la bande,
- épaisseur minimale,
- épaisseur maximale,
- nuances d'acier ou autres matériaux,
- dimensions de la bobine,
- plage de fonctionnement du broyeur à tubes,
- vitesse normale de la ligne,
- type d'accumulateur,
- procédure de changement de bobine attendue,
- disposition des entrées de section disponible,
- et niveau d'automatisation requis.
Le moulin à tubes complet doit également être pris en compte.
Une machine de jonction conçue pour une ligne de bandes minces relativement étroite présente des exigences structurelles et de soudage différentes de celles d'un équipement desservant une gamme de matériaux plus large et plus épaisse.
La configuration devrait donc provenir de données de production plutôt que d'un nom de modèle générique.
Pourquoi cette machine est importante au-delà de la section d'entrée
La machine de cisaillement et de soudage des extrémités des bandes est située au début de la chaîne de production, mais son influence peut s'étendre beaucoup plus loin.
Un mauvais alignement peut affecter le suivi des bandes.
Un joint déformé peut difficilement traverser l'accumulateur.
Une soudure faible peut se séparer avant d'atteindre la section de formage.
Un joint trop épais peut interférer avec les guides ou les rouleaux.
Une jonction lente peut consommer le tampon de l'accumulateur et éventuellement forcer la ligne en aval à ralentir ou à s'arrêter.
En revanche, un processus d'assemblage reproductible permet à l'accumulateur et au broyeur à tubes d'exécuter leurs fonctions prévues avec moins d'interruptions.
C'est pourquoi la machine devrait être évaluée dans le cadre de l'ingénierie de production continue plutôt que simplement comme accessoire de soudage.
Conclusion
UN machine de cisaillement de bandes et de soudage d'extrémités joue un rôle important dans la fabrication continue de tubes et de profilés en reliant l'extrémité d'une bobine au début de la suivante.
Son efficacité dépend de plusieurs opérations liées Le cisaillement crée des bords de jonction appropriés L'alignement positionne correctement les deux axes et bords de bande Le serrage les maintient stables pendant le soudage Le processus de soudage crée une connexion capable de se déplacer dans la section d'entrée, tandis que l'accumulateur fournit le temps nécessaire pour terminer le changement de bobine sans interrompre immédiatement le broyeur aval.
Le système le plus fiable n'est donc pas simplement la machine qui crée la soudure la plus rapide.
C'est le système qui produit systématiquement un joint correctement aligné dans le temps d'accumulation disponible tout en travaillant avec la largeur, l'épaisseur, le matériau, la vitesse du broyeur et le processus de fonctionnement réel de la bande.
Lors de la planification d'une usine à tubes continus, l'assemblage de bandes doit être pris en compte ainsi que les contrôles de manipulation, de nivellement, d'accumulation, de formage et de production des bobines. Cette approche au niveau du système crée une base plus solide pour un flux de matériaux stable d’une bobine à l’autre.
FAQ
Qu'est-ce qu'une machine de cisaillement et de soudage des extrémités de bande ?
Une machine de cisaillement et de soudage d'extrémité de bande coupe la queue d'une bande d'acier et la tête de la bobine suivante, aligne les deux extrémités et les soude ensemble afin que le matériau puisse continuer à s'alimenter via une ligne de production continue.
Pourquoi un accumulateur est-il utilisé avec une machine de soudage d'extrémité de bande ?
L'accumulateur stocke la bande pour le broyeur aval Pendant que le broyeur consomme ce matériau stocké, la section d'entrée peut s'arrêter temporairement pour changer de bobine et rejoindre la nouvelle bande sans arrêter immédiatement le processus de formage.
Pourquoi faut-il cisailler les extrémités des bandes avant de les souder ?
Le cisaillement supprime les extrémités de bobine inadaptées et crée des bords plus cohérents pour l'alignement et le soudage. Des bords mal préparés peuvent entraîner un écart de soudure inégal, une désadaptation latérale, une distorsion ou une qualité de joint peu fiable.
La soudure transversale de bande devient-elle une partie du tube fini ?
La soudure d'extrémité de bande est un joint transversal temporaire utilisé pour maintenir la continuité de production Les procédures de production identifient et gèrent normalement le matériau affecté lorsque le joint se déplace dans le moulin à tubes selon les exigences de fabrication applicables.
Quelles informations sont nécessaires pour configurer une machine de cisaillement et de soudage des extrémités de bande ?
Les informations importantes comprennent la largeur de la bande, la plage d'épaisseur, le matériau, les dimensions de la bobine, la vitesse du broyeur à tubes, la configuration de l'accumulateur, la disposition des sections d'entrée et le niveau d'automatisation requis.
Besoin de planifier une section d'entrée continue dans les usines de tubes ?
Une production continue fiable dépend de la façon dont le chargement de bobines, la préparation de bandes, le cisaillement, le soudage final, l'accumulation et le formage en aval fonctionnent ensemble Si vous développez ou examinez une ligne de production intégrée de tubes ou de profilés, contactez JBLDIE pour discuter de votre gamme de matériaux et de vos exigences de production.
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