Przyczyny prostowania? Tutaj znajdziesz odpowiedzi!

Dlaczego prostuje blachę? Dlaczego prostowanie naprężenia wewnętrzne i nierówności zwojów? Przeczytaj odpowiedzi na te i inne często zadawane pytania w sekcji FAQ.

Pytasz, odpowiadamy.

Masz pytania? Tutaj przygotowaliśmy odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania naszych klientów.

Metody prostowania.

Jakie są metody prostowania?


Przykład standardowego nakładu czasu (w minutach) wymaganego do prostowania wypalanego elementu.

Młot i ogień

Jest to klasyczna metoda prostowania. Obrabiany element jest podgrzewany i „wyrównywany” młotem. Ten sposób prostowania jest bardzo czasochłonny i wymaga dużego doświadczenia.

Giętarki obrotowe

Niektórzy specjaliści od obróbki blachy używają giętarek obrotowych w celu usunięcia większych błędów płaskości. Jest to rozwiązanie kompromisowe, które przynosi wprawdzie widoczne ulepszenia, jednakże nie zapewnia należytego wyeliminowania naprężeń wewnętrznych materiału. Manipulowanie szerokimi elementami blaszanymi jest trudne i nierzadko na jedną część trzeba poświęcić ponad 25 minut.

Prasy do prostowania

Metoda jest podobnie pracochłonna jak zastosowanie giętarek obrotowych.  Jest ona często stosowana przy elementach blaszanych o grubości ponad 60 mm. Również w tym przypadku nakład czasu potrzebny na jeden element często wynosi nawet 20 minut.

Prostowarki walcowe

Prostowarki walcowe umożliwiają szybkie i nieutrudnione prostowanie blach. Maszyny te stosuje się często w przypadku elementów wypalanych i obrabianych laserowo o grubości od 0,5 do 60 mm.

Mechaniczne prostowarki walcowe umożliwiają szybkie uzyskanie pożądanego efektu przy elementach, których prostowanie nie jest utrudnione. Bardziej skomplikowane prostowanie wymaga 5- do 6-krotnego przelotu elementów blaszanych przez maszynę.

Serwo-hydrauliczne prostowarki precyzyjne

Serwo-hydrauliczne prostowarki precyzyjne – na przykład FlatMaster® firmy ARKU – umożliwiają bardziej skomplikowane prostowanie. Walce prostujące są znakomicie podparte, a odległość między nimi jest niewielka. Zintegrowana regulacja szczeliny prostującej pozwala na zachowanie stałej szczeliny podczas całego procesu prostowania także w przypadku zmiennych przekrojów elementów. Nawet skomplikowane elementy można w ten sposób wyrównać i pozbawić prawie wszystkich naprężeń w ciągu kilku minut.

Metoda prostowania walcowego

Das Prinzip des Walzenrichtens

Podczas prostowania walcowego blacha poddawana jest kilkukrotnym, następującym po sobie naprzemiennym zgięciom. Walce prostujące są rozmieszczone z przesunięciem od wlotu do wylotu maszyny. Dzięki temu walec wchodzi zawsze między obydwa leżące naprzeciw walce prostujące. Zgięcia naprzemienne są mocne na pierwszych walcach prostujących, a potem coraz słabsze im bliżej wylotu. W efekcie przebieg zgięć jest podobny do opadającej sinusoidy. Dzięki elastyczno-plastycznym zgięciom naprzemiennym i coraz mniejszemu odkształcaniu powstaje równy i – co ważniejsze – pozbawiony naprężeń element blaszany.

Jakie korzyści przynosi prostowanie walcowe w porównaniu z innymi metodami?

Prostowanie walcowe jest w porównaniu z innymi metodami szybkim i prostym sposobem na precyzyjne uzyskanie płaskich elementów, blach lub taśm. Prostowanie ręczne było dawniej zastrzeżone dla doświadczonych pracowników z najdłuższym stażem pracy. Prostowania metodą walcową może nauczyć się każdy w szybki i prosty sposób.

Przykład: Oszczędność czasu podczas prostowania wypalanych elementów o grubości blachy do 35 mm. Przykład niemieckiego zakładu.

Obliczenie nakładu czasu Metoda 1:
prostowanie ręczne
Metoda 2:
prostowanie z użyciem prostowarki walcowej FlatMaster® 120
Liczba prostowanych części rocznie 30.000 30.000
Nakład czasu na prostowanie jednego elementu 20 2
Wymagana liczba godzin w roku (ogółem)
10.000
1.000
Obliczenie stawek godzinowych Metoda 1:
prostowanie ręczne
Metoda 2:
prostowanie z użyciem prostowarki walcowej FlatMaster® 120
Pracownicy przypadający na jedną maszynę i zmianę 2 2
Stawka godzinowa (koszty całkowite) w euro 65,-- 150,--
Roczne koszty prostowania w euro (ogółem)
650.000,--
150.000,--

Prostowarka walcowa pozwala zaoszczędzić około 500.000 euro rocznie.

Uwaga! Powyższe obliczenie w uproszczonej formie sporządzono za pomocą narzędzia ARKU do obliczania opłacalności prostowarek precyzyjnych. Zapytania w sprawie indywidualnych obliczeń prosimy kierować do nas.

Czy ilość walców prostujących ma wpływ na jakość prostowania?

Prostowany w maszynie materiał jest poddawany naprzemiennym zgięciom. Siła zgięć ulega redukcji w kierunku wylotowym maszyny. Ilość zgięć naprzemiennych zwiększa się wraz ze wzrastającą ilością walców. Generalnie można powiedzieć, że im więcej wygięć, tym lepszy jest rezultat prostowania. Aby uzyskać jakikolwiek efekt, potrzeba przynajmniej pięciu walców Zapewnia to jednak tylko podstawową płaskość. Cieńszy materiał wymaga zasadniczo większej ilości walców prostujących niż grubszy. Doświadczenia pokazują, że prostowarki powinny być wyposażone w przynajmniej 11-13 walców, aby uzyskać dobre tolerancje.

Dlaczego cięcie laserowe, plazmowe lub tłoczenie wymagają późniejszego prostowania?

Cięcie z wykorzystaniem termicznych metod produkcyjnych jak cięcie laserowe, gazowe i plazmowe powoduje, że przy promieniu cięcia do materiału przedostaje się duża ilość ciepła. W wyniku tego w materiale powstaje ogromna różnica temperatur i dochodzi do naprężeń i utwardzeń na krawędziach. W konsekwencji elementy/blachy wykazują po cięciu skrzywienie. Podczas procesu tłoczenia dochodzi do odkształcenia elementu i uwolnienia wewnętrznych naprężeń materiału.

Podczas Wytlaczanie część jest odkształcana przez proces Wytlaczanie, a istniejące naprężenia wewnętrzne są uwalniane w materiale.

Na co należy generalnie zwrócić uwagę przy zakupie prostowarki?

Wybór odpowiedniej maszyny zależy od materiałów, jakie mają być prostowane. Do najważniejszych parametrów prostowarki należą średnica, podział i ilość walców. Ogólnie przyjęta zasada mówi, że im mniejszy podział i średnica walców, tym lepszy jest rezultat prostowania. Istotną sprawą jest także odpowiednie zabezpieczenie walców prostujących przed ugięciem. Aby prostowarka sprawdziła się w codziennej produkcji, powinna ona być dodatkowo wyposażona w system szybkiej wymiany walców. W efekcie umożliwi to nieutrudnioną wymianę walców prostujących i dokładne wyczyszczenie agregatu prostującego. Zanieczyszczenia lub resztki materiału w maszynie mogą nie tylko pogorszyć rezultat prostowania, ale także uszkodzić maszynę.

Materiały.

Czy wszystkie materiały można prostować?

W zasadzie można prostować wszystkie metale charakteryzujące się minimalnym wydłużeniem przy zerwaniu 5% i wyraźną granicą plastyczności. Jeśli wartości te są nieznane, zdatność do prostowania można określić na podstawie prób prostowania. Zgodnie z ogólnie przyjętą zasadą można prostować wszystko co się zgina. W razie wątpliwości prosimy o kontakt.

Czy można prostować również materiały utwardzone?

Tak i nie. Jeśli po procesie utwardzania materiał charakteryzuje się wydłużeniem przy zerwaniu, można przyjąć, że w pewnym stopniu nadaje się on do prostowania. Jednakże odkształcenie takich elementów wymaga użycia dużych sił i małych średnic walców. Zastosowanie materiału bez wydłużenia przy zerwaniu wiąże się z niebezpieczeństwem powstawania pęknięć lub złamania materiału. Możliwość i oczekiwany wynik prostowania można ustalić jedynie na podstawie prób prostowania.

Czy podczas prostowania zmieniają się właściwości materiału?

Praktyka pokazuje, że przy metalach żelaznych z reguły nie dochodzi do żadnych zmian właściwości mechanicznych jak granica plastyczności lub wymiary. Inaczej zachowują się metale szlachetne, które po kilkukrotnym prostowaniu wykazują tendencję do utwardzania się. Niekoniecznie dotyczy to metali nieżelaznych. Szczególnie przy miękkich metalach jak aluminium i magnez istnieje jednak niebezpieczeństwo ścierania materiału lub redukcji granicy plastyczności.

Blachy i elementy blaszane.

Przyczyny prostowania blachy i elementy blaszane?

Powody powstawania naprężeń wewnętrznych i nierówności blachy są różne, np.:

  • naprężenia resztkowe materiału z produkcji
  • mechaniczne lub termiczne procesy rozdzielania
  • działanie ciepła.

Tego rodzaju naprężenia i nierówności mają negatywny wpływ na późniejsze procesy obróbki.

Z czym wiąże się obróbka niewyprostowanych blach i elementów blaszanych?

Krawędziowanie/gięcie

Podczas krawędziowania powstają błędne odchylenia kątowe, które zwiększają nakład prac wykończeniowych i ilość odpadów.

Abkanten

Spawanie

Przygotowanie niewyprostowanego materiału do spawania jest zasadniczo bardzo kosztowne. Zastosowanie robotów spawalniczych ma negatywny wpływ na funkcjonowanie procesów produkcyjnych i wydłuża czas spawania, co podwyższa koszty i zwiększa działanie ciepła. Pod wpływem ciepła następuje uwolnienie naprężeń wewnętrznych materiału, co powoduje jego odkształcenie. W efekcie wymaga to dodatkowego prostowania i wydłużenia cyklu produkcyjnego.

Schweißen

Zwoje.

Dlaczego prostowanie naprężenia wewnętrzne i nierówności zwojów?

Najczęściej występujące błędy płaskości zwojów to ich skrzywienie i wybrzuszenie poprzeczne. Wady zwojów powstają najczęściej w wyniku walcowania podczas produkcji lub późniejszych procesów rozdzielania.

Do skrzywienia zwoju dochodzi przy plastycznym odkształcaniu podczas procesu zwijania. Wybrzuszenia poprzeczne są spowodowane nierównomiernym chłodzeniem walcowanego materiału w poprzek zwoju (naprężenia resztkowe) lub dzieleniem wzdłużnym.

Z czym wiąże się obróbka niewyprostowanych zwojów?

Prasowanie i tłoczenie

Nierówności i naprężenia wewnętrzne zwoju utrudniają precyzyjny proces odkształcania. W efekcie może dojść do uszkodzenia narzędzia i obniżenia jakości produktu końcowego. Nierówności w materiale wyjściowym mogą spowodować zatrzymanie całej instalacji, co prowadzi do zmniejszenia jej dyspozycyjności.

Przycinanie

Procesy rozdzielania mogą uwalniać naprężenia wewnętrzne materiału wyjściowego i prowadzić do widocznych odkształceń. Nierówności w zwojach uniemożliwiają wykonywanie precyzyjnych przycięć. Równe przycięcia stanowią decydujące kryterium jakości, ponieważ z reguły podlegają one dalszej obróbce w kolejnych procesach.

Profilowanie

Podczas profilowania blacha taśmowa jest odkształcana kołowo w kilku następujących po sobie procesach. Naprężenia wewnętrzne i nierówności materiału wyjściowego uniemożliwiają precyzyjne i dopasowane odkształcenie blachy. Profilowanie odbywa się przy dużych prędkościach, dlatego nierówności w zwoju znacznie ograniczają należyte funkcjonowanie tego procesu.

Wyreguluj prostownice.

Czy poza wartością wlotową i wylotową prostowarki wymagają dodatkowych ustawień?

W zasadzie nie, gdyż nowoczesne prostowarki pracują z dosuwem blokowym. Walce prostujące są zintegrowane z górnym i dolnym młynem walcowym i nie wymagają uciążliwego dosuwania każdego walca z osobna. Operator musi ustawić jedynie wartość wlotową i wylotową maszyny. Wyjątek stanowią wysokowydajne prostowarki, w których dodatkowo możliwe jest ustawianie ugięcia walców.

Jak znaleźć właściwe wartości nastawcze?

Najważniejszym parametrem nastawczym jest grubość prostowanej blachy. Jeśli prostuje się na przykład stalową płytę o grubości 30 mm, wartość wlotowa musi być mniejsza niż 30 mm, a wartość wylotowa – mniej więcej równa grubości blachy. Jest to jednak ogólnie przyjęta zasada. Pomoc dla użytkownika stanowią nowoczesne maszyny z funkcją zgłaszania propozycji usprawnień i pamięcią, która zaleca operatorowi specyficzne wartości nastawcze i umożliwia dodawanie nowych wartości.