Beras. 1. Selama siklus penggulungan sistem pengumpan gulungan vertikal, tepi depan “membungkuk” di depan gulungan pembengkokan. Tepi belakang yang baru dipotong kemudian diselipkan ke tepi depan, diposisikan dan dilas untuk membentuk cangkang yang digulung.
Siapapun yang bekerja di industri fabrikasi logam pasti sudah familiar dengan rolling mill, baik itu pre-nip mill, double-nip three-roll mill, three-roll geometri translasi, atau four-roll mill. Masing-masing memiliki keterbatasan dan kelebihan, namun memiliki satu kesamaan: mereka menggulung lembaran dan pelat dalam posisi horizontal.
Metode yang kurang dikenal melibatkan pengguliran ke arah vertikal. Seperti metode lainnya, pengguliran vertikal memiliki keterbatasan dan kelebihan. Kekuatan-kekuatan ini hampir selalu menyelesaikan setidaknya satu dari dua masalah. Salah satunya adalah pengaruh gravitasi pada benda kerja selama proses penggulungan, dan yang lainnya adalah tidak efisiennya pemrosesan material. Perbaikan dapat meningkatkan alur kerja dan pada akhirnya meningkatkan daya saing produsen.
Teknologi penggulungan vertikal bukanlah hal baru. Akarnya dapat ditelusuri kembali ke beberapa sistem kustom yang dibuat pada tahun 1970an. Pada tahun 1990-an, beberapa pembuat mesin menawarkan rolling mill vertikal sebagai lini produk standar. Teknologi ini telah diadopsi oleh berbagai industri khususnya di bidang pembuatan tangki.
Tangki dan wadah umum yang sering diproduksi secara vertikal mencakup yang digunakan dalam industri makanan, susu, anggur, pembuatan bir, dan farmasi; tangki penyimpanan minyak API; tangki air yang dilas untuk pertanian atau penyimpanan air. Gulungan vertikal secara signifikan mengurangi penanganan material, sering kali memberikan kualitas tekukan yang lebih baik, dan lebih efisien menangani langkah perakitan, penyelarasan, dan pengelasan berikutnya.
Keunggulan lain ditunjukkan dimana kapasitas penyimpanan material terbatas. Penyimpanan pelat atau pelat secara vertikal membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibandingkan dengan menyimpan pelat atau pelat pada permukaan datar.
Pertimbangkan sebuah bengkel di mana badan tangki (atau “lapisan”) berdiameter besar digulung pada gulungan horizontal. Setelah penggulungan, operator melakukan pengelasan titik, menurunkan rangka samping, dan memanjangkan cangkang yang digulung. Karena cangkang tipis melorot karena beratnya sendiri, maka cangkang tersebut harus diperkuat dengan pengaku atau stabilisator atau diputar ke posisi vertikal.
Volume operasi yang begitu besar—memasukkan papan dari gulungan horizontal ke gulungan horizontal hanya untuk dilepas setelah digulung dan dimiringkan untuk ditumpuk—dapat menimbulkan berbagai macam masalah produksi. Berkat pengguliran vertikal, toko menghilangkan semua pemrosesan perantara. Lembaran atau papan dimasukkan secara vertikal dan digulung, diamankan, kemudian diangkat secara vertikal untuk pengoperasian selanjutnya. Saat naik-turun, lambung tangki tidak menahan gravitasi, sehingga tidak bengkok karena beratnya sendiri.
Beberapa penggulungan vertikal terjadi pada mesin empat gulungan, terutama untuk tangki yang lebih kecil (biasanya berdiameter kurang dari 8 kaki) yang akan dikirim ke hilir dan diproses secara vertikal. Sistem 4 gulungan memungkinkan penggulungan ulang untuk menghilangkan bidang datar yang tidak tertekuk (tempat gulungan mencengkeram lembaran), yang lebih terlihat pada inti berdiameter kecil.
Dalam kebanyakan kasus, penggulungan tangki secara vertikal dilakukan pada mesin tiga gulungan dengan geometri penjepit ganda, diumpankan dari pelat logam atau langsung dari kumparan (metode ini menjadi lebih umum). Dalam pengaturan ini, operator menggunakan pengukur radius atau templat untuk mengukur radius pagar. Mereka menyesuaikan rol pembengkokan ketika menyentuh tepi depan jaring, dan kemudian menyesuaikannya lagi saat jaring terus mengumpan. Saat spul terus memasuki bagian dalam yang digulung rapat, pegas balik material meningkat dan operator menggerakkan spul untuk menyebabkan lebih banyak pembengkokan sebagai kompensasinya.
Elastisitasnya tergantung pada sifat bahan dan jenis kumparan. Diameter dalam (ID) kumparan itu penting. Hal-hal lain dianggap sama, kumparannya 20 inci. ID ini dililitkan lebih kencang dan memiliki pantulan lebih banyak dibandingkan lilitan kumparan yang sama hingga 26 inci. PENGIDENTIFIKASI.
Gambar 2. Pengguliran vertikal telah menjadi bagian integral dari banyak instalasi lapangan tangki. Saat menggunakan crane, prosesnya biasanya dimulai dari lantai paling atas dan berlanjut ke bawah. Perhatikan satu-satunya jahitan vertikal pada lapisan atas.
Namun perlu diperhatikan bahwa penggulungan pada bak vertikal sangat berbeda dengan penggulungan pelat tebal pada gulungan horizontal. Dalam kasus terakhir, operator bekerja dengan tekun untuk memastikan bahwa tepi lembaran sama persis pada akhir siklus penggulungan. Lembaran tebal yang digulung hingga diameter sempit kurang dapat dikerjakan ulang.
Saat membentuk cangkang kaleng dengan gulungan vertikal yang diberi umpan gulungan, operator tidak dapat menyatukan ujung-ujungnya pada akhir siklus penggulungan karena, tentu saja, lembaran tersebut berasal langsung dari gulungan. Selama proses penggulungan, lembaran tersebut memiliki tepi depan, namun tidak akan memiliki tepi belakang hingga dipotong dari gulungan. Dalam kasus sistem ini, gulungan digulung menjadi lingkaran penuh sebelum gulungan benar-benar dibengkokkan, dan kemudian dipotong setelah selesai (lihat Gambar 1). Tepi belakang yang baru dipotong kemudian diselipkan ke tepi depan, diposisikan, dan kemudian dilas untuk membentuk cangkang yang digulung.
Pra-pembengkokan dan penggulungan ulang pada sebagian besar mesin pengumpan gulungan tidak efisien, yang berarti bahwa mesin tersebut sering kali mengalami patah pada tepi depan dan belakang (mirip dengan permukaan datar yang tidak ditekuk pada pengerolan tanpa pengumpan gulungan). Bagian-bagian ini biasanya didaur ulang. Namun, banyak bisnis melihat barang bekas sebagai harga kecil yang harus dibayar untuk semua efisiensi penanganan material yang diberikan oleh roller vertikal.
Namun, beberapa bisnis ingin memaksimalkan material yang mereka miliki, sehingga mereka memilih sistem roller leveler bawaan. Mereka mirip dengan pelurus empat gulungan pada jalur penanganan gulungan, hanya saja terbalik. Konfigurasi umum mencakup pelurus 7 gulungan dan 12 gulungan yang menggunakan kombinasi gulungan penarik, pelurus, dan pembengkokan. Mesin pelurus tidak hanya meminimalkan putusnya setiap selongsong yang rusak, namun juga meningkatkan fleksibilitas sistem, yaitu sistem tidak hanya dapat memproduksi bagian yang digulung, tetapi juga pelat.
Teknik perataan tidak dapat mereproduksi hasil sistem perataan yang biasa digunakan di pusat layanan, namun dapat menghasilkan material yang cukup rata untuk dipotong dengan laser atau plasma. Ini berarti produsen dapat menggunakan kumparan untuk penggulungan vertikal dan penggorengan.
Bayangkan seorang operator yang menggulung selubung untuk suatu bagian kaleng menerima perintah untuk mengirim logam kasar ke meja potong plasma. Setelah ia menggulung koper-koper tersebut dan mengirimkannya ke hilir, ia mengatur sistem sehingga mesin pelurus tidak dimasukkan langsung ke dalam gulungan angin vertikal. Sebaliknya, alat penyamarataan mengumpankan bahan datar yang dapat dipotong memanjang, sehingga menghasilkan lempengan pemotongan plasma.
Setelah memotong sejumlah blanko, operator mengkonfigurasi ulang sistem untuk melanjutkan penggulungan selongsong. Dan karena bahan tersebut menggelinding secara horizontal, variabilitas bahan (termasuk tingkat elastisitas yang berbeda) tidak menjadi masalah.
Di sebagian besar bidang manufaktur industri dan struktural, produsen berupaya menambah jumlah lantai pabrik untuk menyederhanakan fabrikasi dan perakitan di tempat. Namun, aturan ini tidak berlaku untuk pembuatan tangki penyimpanan besar dan bangunan besar serupa, terutama karena pekerjaan tersebut melibatkan kesulitan luar biasa dalam penanganan material.
Petak vertikal pengumpan gulungan yang digunakan di lokasi menyederhanakan penanganan material dan mengoptimalkan seluruh proses fabrikasi tangki (lihat gambar 2). Jauh lebih mudah untuk mengangkut gulungan logam ke lokasi kerja daripada menggulung serangkaian profil besar di bengkel. Selain itu, pengerolan di lokasi berarti tangki berdiameter terbesar sekalipun dapat diproduksi hanya dengan satu pengelasan vertikal.
Memiliki equalizer di lokasi memberikan lebih banyak fleksibilitas untuk pengoperasian situs. Ini adalah pilihan umum untuk fabrikasi tangki di lokasi, dengan fungsionalitas tambahan yang memungkinkan produsen menggunakan kumparan yang diluruskan untuk membuat dek tangki atau dasar tangki di lokasi, sehingga menghilangkan transportasi antara bengkel dan lokasi konstruksi.
Beras. 3. Beberapa gulungan vertikal diintegrasikan ke dalam sistem produksi tangki di lokasi. Dongkrak mengangkat jalur yang sebelumnya digulung ke atas tanpa menggunakan derek.
Beberapa operasi di lokasi mengintegrasikan petak vertikal ke dalam sistem yang lebih besar, termasuk unit pemotongan dan pengelasan yang dipadukan dengan dongkrak unik, sehingga menghilangkan kebutuhan akan derek di lokasi (lihat Gambar 3).
Seluruh waduk dibangun dari atas ke bawah, namun prosesnya dimulai dari awal. Begini cara kerjanya: Gulungan atau lembaran dimasukkan melalui penggulung vertikal hanya beberapa inci dari tempat dinding tangki seharusnya berada. Dinding tersebut kemudian dimasukkan ke dalam pemandu yang membawa lembaran tersebut saat melewati seluruh keliling tangki. Gulungan vertikal dihentikan, ujung-ujungnya dipotong, ditusuk dan satu jahitan vertikal dilas. Kemudian elemen tulang rusuk dilas ke cangkang. Selanjutnya, dongkrak mengangkat cangkang yang tergulung ke atas. Ulangi proses untuk kue berikutnya di bawah ini.
Pengelasan melingkar dibuat antara dua bagian yang digulung, dan kemudian atap tangki dibuat di lokasi – meskipun strukturnya tetap dekat dengan tanah, hanya dua cangkang teratas yang dibuat. Setelah atap selesai dibangun, dongkrak mengangkat seluruh struktur sebagai persiapan untuk cangkang berikutnya, dan prosesnya berlanjut—semuanya tanpa derek.
Ketika operasi mencapai tingkat terendah, lempengan ikut berperan. Beberapa produsen tangki lapangan menggunakan pelat dengan tebal 3/8 hingga 1 inci, dan dalam beberapa kasus bahkan lebih berat. Tentu saja, lembaran tersebut tidak tersedia dalam bentuk gulungan dan panjangnya terbatas, sehingga bagian bawah ini akan memiliki beberapa las vertikal yang menghubungkan bagian-bagian lembaran yang digulung. Bagaimanapun, dengan menggunakan mesin vertikal di lokasi, pelat dapat dibongkar sekaligus dan digulung di lokasi untuk digunakan langsung dalam konstruksi tangki.
Sistem pembangunan tangki ini merupakan contoh efisiensi penanganan material yang dicapai (setidaknya sebagian) dengan penggulungan vertikal. Tentu saja, seperti metode lainnya, pengguliran vertikal tidak cocok untuk setiap aplikasi. Penerapannya bergantung pada efisiensi pemrosesan yang diciptakannya.
Asumsikan pabrikan memasang petak vertikal tanpa umpan untuk berbagai aplikasi, yang sebagian besar merupakan selubung berdiameter kecil yang memerlukan pra-pembengkokan (menekuk tepi depan dan belakang benda kerja untuk meminimalkan permukaan datar yang tidak tertekuk). Pekerjaan ini secara teori dapat dilakukan pada gulungan vertikal, namun pra-pembengkokan pada arah vertikal jauh lebih sulit. Dalam kebanyakan kasus, penggulungan vertikal dalam jumlah besar, yang memerlukan pra-pembengkokan, tidak efisien.
Selain masalah penanganan material, pabrikan telah mengintegrasikan pengguliran vertikal untuk menghindari gravitasi (sekali lagi, untuk menghindari pembengkokan cangkang besar yang tidak didukung). Namun, jika pengoperasiannya hanya melibatkan penggulungan lembaran yang cukup kuat untuk mempertahankan bentuknya selama keseluruhan proses penggulungan, tidak ada gunanya menggulung lembaran tersebut secara vertikal.
Selain itu, pekerjaan asimetris (oval dan bentuk tidak biasa lainnya) biasanya paling baik dibentuk pada petak horizontal, dengan dukungan atas jika diinginkan. Dalam kasus ini, penyangga tidak hanya mencegah kendur akibat gravitasi, tetapi juga memandu benda kerja selama siklus penggulungan dan membantu mempertahankan bentuk asimetris benda kerja. Kompleksitas dalam memanipulasi pekerjaan semacam itu secara vertikal dapat meniadakan semua manfaat pengguliran vertikal.
Ide yang sama berlaku untuk penggulungan kerucut. Kerucut yang berputar mengandalkan gesekan antar roller dan perbedaan tekanan dari satu ujung roller ke ujung lainnya. Gulung kerucut secara vertikal dan gravitasi akan menambah kerumitan. Mungkin ada pengecualian, namun untuk semua maksud dan tujuan, kerucut yang bergulir secara vertikal tidak praktis.
Penggunaan mesin tiga gulungan dengan geometri translasi pada posisi vertikal juga biasanya tidak praktis. Pada mesin ini, kedua gulungan bawah bergerak dari sisi ke sisi ke arah mana pun, sedangkan gulungan atas dapat disesuaikan ke atas dan ke bawah. Penyesuaian ini memungkinkan alat berat membengkokkan geometri kompleks dan menggulung material dengan berbagai ketebalan. Dalam kebanyakan kasus, manfaat ini tidak ditingkatkan dengan pengguliran vertikal.
Saat memilih gulungan lembaran, penting untuk melakukan penelitian yang cermat dan menyeluruh serta mempertimbangkan tujuan penggunaan produksi mesin. Sapuan vertikal memiliki fungsi yang lebih terbatas dibandingkan petak horizontal tradisional, namun menawarkan keuntungan utama jika diterapkan secara tepat.
Mesin penggulung pelat vertikal umumnya memiliki desain, kinerja, dan fitur desain yang lebih mendasar dibandingkan mesin penggulung pelat horizontal. Selain itu, gulungan seringkali terlalu besar untuk aplikasi, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk menyertakan mahkota (dan efek laras atau jam pasir yang terjadi pada benda kerja ketika mahkota tidak disetel dengan benar untuk pekerjaan yang sedang dilakukan). Jika digunakan bersama dengan unwinder, bahan ini akan membentuk material tipis untuk seluruh tangki bengkel, biasanya berdiameter hingga 21'6″. Lapisan atas tangki yang dipasang di lapangan dengan diameter yang jauh lebih besar mungkin hanya memiliki satu las vertikal, bukan tiga pelat atau lebih.
Sekali lagi, keuntungan terbesar dari penggulungan vertikal adalah dalam situasi di mana tangki atau bejana harus dibuat tegak karena efek gravitasi pada material yang lebih tipis (misalnya hingga 1/4″ atau 5/16″). Produksi horizontal akan memerlukan penggunaan cincin penguat atau cincin penstabil untuk memperbaiki bentuk bulat dari bagian yang digulung.
Keuntungan sebenarnya dari roller vertikal terletak pada efisiensi penanganan material. Semakin sedikit manipulasi yang perlu Anda lakukan pada tubuh, semakin kecil kemungkinannya untuk dirusak dan dikerjakan ulang. Pertimbangkan tingginya permintaan tangki baja tahan karat di industri farmasi, yang saat ini lebih sibuk dari sebelumnya. Penanganan yang kasar dapat menyebabkan masalah kosmetik atau lebih buruk lagi, kerusakan pada lapisan pasivasi dan kontaminasi produk. Gulungan vertikal bekerja bersamaan dengan sistem pemotongan, pengelasan, dan penyelesaian akhir untuk mengurangi kemungkinan manipulasi dan kontaminasi. Jika hal ini terjadi, produsen bisa mendapatkan keuntungan darinya.
FABRICATOR adalah majalah fabrikasi dan pembentukan baja terkemuka di Amerika Utara. Majalah ini menerbitkan berita, artikel teknis, dan kisah sukses yang memungkinkan produsen melakukan pekerjaannya dengan lebih efisien. FABRICATOR telah berada di industri ini sejak tahun 1970.
Akses digital penuh ke The FABRICATOR kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Akses digital penuh ke The Tube & Pipe Journal kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Jordan Yost, pendiri dan pemilik Precision Tube Laser di Las Vegas, bergabung dengan kami untuk berbicara tentang…
Waktu posting: 07 Mei-2023