La laminazione della lamiera diventa verticale per i produttori di serbatoi

FIGURA 1. Durante il ciclo di laminazione in un sistema verticale alimentato da bobina, il bordo anteriore si "arriccia" davanti ai rulli di piegatura. Il bordo d'uscita appena tagliato viene quindi spinto verso il bordo d'attacco, fissato e saldato per creare il guscio arrotolato.

Tutti coloro che operano nella lavorazione dei metalli hanno probabilmente familiarità con la macchina di laminazione, sia essa della geometria a pinza iniziale, a doppia pinza a tre rulli, a geometria traslante a tre rulli o a quattro rulli. Ciascuno ha i suoi limiti e vantaggi, ma condividono anche una caratteristica comune: arrotolano il foglio e la lastra in posizione orizzontale.

Un approccio meno familiare prevede il rotolamento con orientamento verticale. Come altri metodi, il rotolamento verticale presenta una serie di limitazioni e vantaggi. I vantaggi riguardano quasi sempre almeno una delle due sfide. Il primo riguarda gli effetti della gravità sul pezzo durante la laminazione, mentre il secondo riguarda la movimentazione inefficiente del materiale. Migliorare entrambi migliora il flusso di lavoro e, in definitiva, la competitività del produttore.

La tecnologia del rotolamento verticale non è nuova. Le sue radici risalgono a una manciata di sistemi personalizzati costruiti negli anni '70. Negli anni '90 alcuni produttori di macchine offrivano laminatoi verticali come linee di prodotti regolari. La tecnologia è stata adottata da vari settori, in particolare nel campo della produzione di serbatoi.

I comuni serbatoi e recipienti spesso prodotti verticalmente includono quelli utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande, lattiero-casearia, vinicola, della birra e farmaceutica; Serbatoi API per lo stoccaggio del petrolio; e serbatoi saldati per lo stoccaggio agricolo o idrico. Il rotolamento verticale riduce drasticamente la movimentazione dei materiali; tipicamente produce una curvatura di qualità superiore; e alimenta in modo più efficace la fase successiva della produzione per l'adattamento, l'allineamento e la saldatura.

Un altro vantaggio entra in gioco in situazioni in cui la capacità di stoccaggio del materiale è limitata. Lo stoccaggio verticale di lastre o lamiere richiede una metratura molto inferiore rispetto a quella immagazzinata in piano.

Consideriamo un'officina che fa rotolare un guscio (o "corso") di un serbatoio di grande diametro su un rullo orizzontale. Dopo la laminazione, gli operatori effettuano la puntatura, abbassano il telaio laterale, quindi sfilano il guscio laminato. Poiché il guscio sottile si piega sotto il proprio peso, è necessario sostenerlo con rinforzi o stabilizzatori oppure ruotarlo in posizione verticale.

Una quantità così esorbitante di movimentazione, ovvero alimentare la lastra da una posizione orizzontale in un rotolo orizzontale solo per rimuoverla e inclinarla per impilarla dopo la laminazione, può creare ogni sorta di grattacapi in termini di produzione. Rotolando verticalmente, un negozio elimina tutti i processi di movimentazione intermedi. Il foglio o lastra viene alimentato e arrotolato verticalmente, fissato e quindi sollevato con orientamento verticale per l'operazione successiva. Arrotolato verticalmente, il guscio del serbatoio non combatte la gravità, quindi non si piega sotto il proprio peso.

Alcuni laminazioni verticali si verificano su macchine a quattro rulli, in particolare per serbatoi di diametro inferiore (di solito con un diametro inferiore a 8 piedi) che verranno inviati a valle e lavorati con orientamento verticale. Il sistema a quattro rulli consente la rilaminazione per eliminare la parte piana non piegata (dove il rullo afferra la lastra), che può essere più pronunciata su gusci di piccolo diametro.

La maggior parte della laminazione verticale per serbatoi avviene con macchine a tre rulli, con geometria a doppia pinza, alimentate con lamiera grezza o direttamente da una bobina (un metodo che sta diventando sempre più comune). In queste configurazioni, gli operatori utilizzano calibri o modelli per misurare il raggio del guscio. Regolano il rullo di piegatura quando entra in contatto con il bordo anteriore della bobina, quindi lo regolano nuovamente mentre la bobina continua ad alimentare il materiale. Mentre la bobina continua ad avanzare verso il suo interno strettamente avvolto, il ritorno elastico del materiale aumenta e gli operatori spostano i rulli per indurre una maggiore flessione per compensare.

Il ritorno elastico varia a seconda delle proprietà del materiale e del tipo di bobina. Il diametro interno (ID) della bobina è importante. A parità di altre condizioni, una bobina da 20 pollici. L'ID è avvolto più stretto e mostra un ritorno elastico maggiore rispetto alla stessa bobina avvolta a 26 pollici. ID.