Valójában ez az alkatrész egyáltalán nem úgy néz ki, mintha fémlemezből lenne. Egyes profilok egy sor hornyot vagy hornyot tartalmaznak, amelyek úgy néznek ki, mintha melegen kovácsolták vagy extrudálták volna, de ez nem így van. Ez egy hengeralakító gépen hidegalakítási eljárással készült profil, amelyet a Welser Profile európai vállalatai tökéletesítettek és szabadalmaztattak az Egyesült Államokban és más országokban. 2007-ben nyújtotta be első szabadalmát.
„A Welser szabadalmakkal rendelkezik a profilok barázdáinak vastagítására, elvékonyítására és hidegalakítására” – mondta Johnson. „Ez nem megmunkálás, nem hőformázás. Az Egyesült Államokban nagyon kevesen csinálják, vagy akár csak próbálkoznak vele.”
Mivel a profilalkotás nagyon kiforrott technológia, sokan nem várnak meglepetéseket ezen a területen. A FABTECH®-nél az emberek mosolyognak és csóválják a fejüket, amikor rendkívül erős szálas lézereket látnak nyaktörő sebességgel vágni, vagy automatizált hajlítórendszereket, amelyek kijavítják az anyagok közötti eltéréseket. A gyártási technológiában az elmúlt években elért összes előrelépést követően kellemes meglepetésre számítottak. Nem számítottak arra, hogy a tekercsformálás meglepi őket. De ahogy a mérnökök „mutass virágot” nyilatkozata is sugallja, a profilalkotás még mindig meghaladja a várakozásokat.
2018-ban a Welser az Ohio állambeli Valley Cityben található Superior Roll Forming megvásárlásával lépett be az Egyesült Államok piacára. Johnson szerint a lépés stratégiai fontosságú, nemcsak a Welser észak-amerikai jelenlétének bővítése érdekében, hanem azért is, mert a Superior Roll Forming osztja a Welser kulturális és stratégiai elképzeléseit.
Mindkét cég célja, hogy kevés versenytárssal meghódítsa a hideghengerlési piac speciális területeit. Mindkét szervezet azon is dolgozik, hogy kielégítse az iparág könnyebb súly iránti igényét. Az alkatrészeknek többet kell tenniük, erősebbnek és kisebb súlyúnak kell lenniük.
A Superior az autóiparra összpontosít; míg mindkét vállalat az ügyfelek széles körét szolgálja ki, a Welser más iparágakra összpontosít, mint például az építőipar, a mezőgazdaság, a napenergia és a polcgyártás. A könnyű súly az autóiparban mindig is a nagy szilárdságú anyagokra összpontosított, ami szintén a Superior előnye. A hajlított profil viszonylag egyszerű geometriája észrevétlen marad, amíg a mérnökök meg nem látják a hajlított anyag szilárdságát. A kiváló mérnökök gyakran 1400 vagy akár 1700 MPa szakítószilárdságú anyagok felhasználásával dolgoznak ki alkatrészprogramokat. Ez majdnem 250 KSI. Európában a Welser Profile mérnökei a könnyedség kérdésével is foglalkoztak, de a nagy szilárdságú anyagok használata mellett a komplex fröccsöntéssel is foglalkoztak vele.
A Welser Profile szabadalmaztatott hidegalakítási eljárása alacsony szilárdságú anyagokhoz alkalmas, de a hengeralakító gép által létrehozott geometria segít csökkenteni a teljes szerelvény tömegét. A geometria lehetővé teszi, hogy a profil több funkciót is elláthasson, miközben csökkenti az alkatrészek számát (nem beszélve a gyártásra fordított pénzről). Például a profilozott hornyok egymásba illeszkedő csatlakozásokat hozhatnak létre, amelyek kiküszöbölik a hegesztést vagy a rögzítőket. Vagy a profil alakja merevebbé teheti az egész szerkezetet. A legfontosabb talán az, hogy a Welser egyes helyeken vastagabb, másutt vékonyabb profilokat tud készíteni, amelyek szilárdságot biztosítanak ott, ahol szükséges, miközben csökkentik a teljes súlyt.
A hagyományos formázó mérnökök és tervezők egy évtizedes feldolgozhatósági szabályt követnek: kerüljék a kis sugarakat, a rövid ágakat, a 90 fokos íveket, a mély belső geometriákat stb. „Természetesen mindig is kemény 90-es éveket éltünk meg” – mondta Johnson.
A profil úgy néz ki, mint egy extrudálás, de valójában a Welser Profile hidegen alakítja.
Természetesen a mérnökök megkövetelik, hogy a hengeralakító gépek megszegjék ezeket a gyárthatósági szabályokat, és itt jönnek a képbe a hengerműhely szerszámozási és mérnöki képességei. Minél tovább tudják fejleszteni a mérnökök a folyamatot (sűrűbb 90 fokos, mélyebb belső geometriák kialakítása), miközben minimalizálják a szerszámköltségeket és a folyamat variabilitását, annál versenyképesebb lesz egy hengeralakító gép.
De ahogy Johnson kifejti, a hengerműben történő hidegalakítás sokkal több ennél. Ez a folyamat lehetővé teszi olyan alkatrészprofilok megszerzését, amelyekre a legtöbb mérnök nem is gondolna. „Képzeljen el egy fémlemez csíkot, amely átesett a hengerlési folyamaton, talán 0,100 hüvelyk vastag. Ennek a profilnak az alsó közepén egy T-hornyot készíthetünk. melegen hengerelve vagy megmunkálva kell a tűrésektől és egyéb alkatrészigényektől függően, de ezt a geometriát könnyen hengerelhetjük.”
A folyamat mögött meghúzódó részletek a cég tulajdonát képezik, és a Welser nem hozza nyilvánosságra a virágmintát. Johnson azonban felvázolja több folyamat indokát.
Nézzük először a dombornyomó műveletet a bélyegzőprésen. „Amikor tömörítesz, akkor nyújtasz vagy tömörítesz is. Tehát kinyújtja az anyagot, és a szerszám [felületének] különböző területeire mozgatja, ugyanúgy, mint egy szerszámon a sugarakat. De [a profilalkotásban] Ez a hidegalakítási eljárás olyan, mint a szteroidok sugarainak kitöltése.”
A hidegmegmunkálás bizonyos területeken megerősíti az anyagot, ez a tervező javára alakítható. A profilozó gépnek azonban figyelembe kell vennie az anyagtulajdonságok ezen változásait is. „Jelentős teljesítménynövekedés látható, néha akár 30 százalék is” – mondja Johnson, hozzátéve, hogy ezt a növekedést már a kezdetektől be kell építeni az alkalmazásba.
A Welser Profile hidegalakítása azonban további műveleteket, például varrást és hegesztést igényelhet. A hagyományos profilozáshoz hasonlóan a lyukasztás történhet a profilozás előtt, közben vagy után is, de az alkalmazott szerszámoknak figyelembe kell venniük a hideg megmunkálás hatásait a folyamat során.
A Welser Profile európai üzemében a hidegen alakított anyag közel sem olyan erős, mint a hengerelt nagyszilárdságú anyag a Superior, Ohio államban. Alkalmazástól függően a cég akár 450 MPa nyomáson is tud hidegalakító anyagot gyártani. De nem csak arról van szó, hogy bizonyos szakítószilárdságú anyagot válasszunk.
„Nagy szilárdságú, alacsony ötvözetű anyagokkal ezt nem lehet megtenni” – mondta Johnson, majd hozzátette: „Gyakran szeretünk mikroötvözött anyagokat használni, amelyek segítenek megelőzni a törést. Nyilvánvaló, hogy az anyagválasztás fontos része.”
A folyamat alapjainak szemléltetésére Johnson leírja a teleszkópos cső kialakítását. Az egyik cső a másikba van beillesztve, és nem tud elfordulni, így mindegyik csőben van egy bordás horony egy meghatározott helyen a kerület mentén. Ezek nem csak sugarú merevítők, hanem némi forgási játékot okoznak, amikor az egyik cső belép a másikba. Ezeket a szűk tűréscsöveket pontosan kell behelyezni és simán, kis forgási játék mellett visszahúzni. Ezenkívül a külső cső külső átmérőjének pontosan azonosnak kell lennie, anélkül, hogy a belső átmérőn zsaluzati kiemelkedések keletkeznének. Ebből a célból ezek a csövek valódi hornyokkal rendelkeznek, amelyek első pillantásra extrudáltnak tűnnek, de nem azok. Ezeket hidegalakítással, hengeralakító gépeken állítják elő.
A hornyok kialakításához a gördülőszerszám vékonyítja az anyagot a cső kerülete mentén meghatározott pontokon. A mérnökök úgy tervezték meg a folyamatot, hogy pontosan meg tudják jósolni az anyagáramlást ezekből a „vékony” hornyokból a cső kerületének többi részébe. Az anyagáramlást pontosan szabályozni kell, hogy állandó csőfalvastagságot biztosítsunk e hornyok között. Ha a cső falvastagsága nem állandó, az alkatrészek nem fognak megfelelően egymásba illeszkedni.
A Welser Profile európai hengeralakító üzemeiben a hidegalakítási eljárás lehetővé teszi egyes részek vékonyabbá, mások vastagabbá tételét, és a hornyok más helyeken történő elhelyezését.
Ismét egy mérnök megnéz egy alkatrészt, és azt gondolhatja, hogy az extrudálás vagy melegkovácsolás, és ez probléma minden olyan gyártási technológiával, amely ellentmond a hagyományos bölcsességnek. Sok mérnök nem fontolgatta egy ilyen alkatrész kifejlesztését, mivel úgy gondolta, hogy túl drága vagy lehetetlen lenne előállítani. Ily módon Johnson és csapata nemcsak a folyamat lehetőségeiről terjeszti a hírt, hanem az előnyeiről is, ha a Welser Profile mérnökeit bevonják a profilalkotásba a tervezési folyamat korai szakaszában.
A tervező és hengeres mérnökök együtt dolgoznak az anyagválasztáson, stratégiailag megválasztják a vastagságot és javítják a szemcseszerkezetet, részben a szerszámozás hatására, és pontosan ott, ahol a virágképzés során a hidegalakítás (azaz vastagodás és elvékonyodás) történik. teljes profil. Ez sokkal összetettebb feladat, mint egy gördülőszerszám moduláris részeinek egyszerű összekapcsolása (a Welser profil szinte kizárólag moduláris szerszámokat használ).
Több mint 2500 alkalmazottjával és több mint 90 hengeralakító sorával a Welser a világ egyik legnagyobb családi tulajdonban lévő hengeralakító vállalata, amely nagy munkaerővel foglalkozik az eddig használt szerszámokkal és mérnökökkel. sok éven át Die könyvtár. Több mint 22 500 különböző profil profilozása.
„Jelenleg több mint 700 000 [moduláris] görgős szerszám van raktáron” – mondta Johnson.
„Az üzemépítők nem tudták, miért kérünk bizonyos specifikációkat, de teljesítették a követelményeinket” – mondta Johnson, hozzátéve, hogy ezek a „szokatlan beállítások” az üzemben segítettek a Welsernek a hidegalakítási folyamatának javításában.
Tehát mióta van Welzer az acéliparban? Johnson elmosolyodott. – Ó, szinte mindig. Csak félig viccelt. A cég alapítása 1664-re nyúlik vissza. „Őszintén szólva, a cég acéliparban tevékenykedik. Öntödeként indult, és az 1950-es évek végén kezdett gördülni és formálni, és azóta is növekszik.”
A Welser család 11 generáció óta vezeti a vállalkozást. „A vezérigazgató Thomas Welser” – mondta Johnson. „A nagyapja profilkészítő céget alapított, apja pedig valójában vállalkozó volt, aki kiterjesztette a vállalkozás méretét és hatókörét.” Ma az éves bevétel világszerte meghaladja a 700 millió dollárt.
Johnson így folytatta: „Miközben Thomas apja a vállalatot Európában építette, Thomas valóban a nemzetközi értékesítéssel és üzletfejlesztéssel foglalkozott. Úgy érzi, ez az ő generációja, és itt az ideje, hogy globálissá tegye a céget.”
Ennek a stratégiának a része volt a Superior felvásárlása, a másik része a hideghengerlési technológia bevezetése az Egyesült Államokba. A cikk írásakor a hidegalakítási folyamat a Welser Profile európai telephelyein zajlik, ahonnan a vállalat a termékeket a globális piacokra exportálja. Nem jelentették be, hogy a technológiát az Egyesült Államokba hozzák volna, legalábbis egyelőre. Johnson elmondta, hogy mint minden más, a hengermű is a kereslet alapján tervezi a kapacitásbővítést.
A hagyományos tekercsprofil virágmintája az anyagképződés szakaszait mutatja, amint áthalad a hengerlőállomáson. Mivel a Welser Profile hidegalakítási eljárása mögött meghúzódó részletek szabadalmaztatottak, nem hoz létre virágmintákat.
A Welser Profile és leányvállalata, a Superior hagyományos profilkészítést kínál, de mindkettő olyan területekre specializálódott, ahol nincs szükség specifikációra. A Superior esetében ez egy nagy szilárdságú anyag, a Welser Profile-nál a fröccsöntés egy összetett forma, amely sok esetben nem más hengerlőgépekkel, hanem extruderekkel és egyéb speciális gyártóberendezésekkel versenyez.
Valójában Johnson azt mondta, hogy csapata alumínium extruder stratégiát követ. „Az 1980-as évek elején az alumíniumgyártó cégek megjelentek a piacon, és azt mondták: „Ha meg tudja álmodni, ki tudjuk szorítani”. Nagyon jók voltak abban, hogy lehetőségeket adtak a mérnököknek. Ha csak álmodoz róla, fizet egy kis díjat a szerszámozásért. Térítés ellenében le tudjuk gyártani. Ez felszabadítja a mérnököket, mert szó szerint bármit lerajzolhatnak. Most valami hasonlót csinálunk – csak most a profilalkotással.
Tim Heston a FABRICATOR Magazine vezető szerkesztője, és 1998 óta dolgozik a fémgyártásban, karrierjét az American Welding Society Welding Magazine-jában kezdte. Azóta ő kezeli a fémgyártás teljes folyamatát, a sajtolástól, hajlítástól és vágástól a csiszolásig és polírozásig. 2007 októberében csatlakozott a The FABRICATOR-hoz.
A FABRICATOR Észak-Amerika vezető bélyegző- és fémgyártási magazinja. A magazin olyan híreket, műszaki cikkeket és sikertörténeteket közöl, amelyek segítségével a gyártók hatékonyabban végezhetik munkájukat. A FABRICATOR 1970 óta van jelen az iparágban.
A FABRICATOR teljes digitális hozzáférése már elérhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági erőforrásokhoz.
A Tubing Magazine teljes digitális hozzáférése már elérhető, így könnyen hozzáférhet az értékes iparági forrásokhoz.
A The Fabricator en Español teljes digitális hozzáférése már elérhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági erőforrásokhoz.
A Detroit Bus Company 2011-es megalapítása óta Andy Didoroshi megszakítás nélkül működik…
Feladás időpontja: 2023. augusztus 22