Equipamento cortado em bobina de aço para aplicações industriais

A Máquina de corte no comprimentoé um sistema de processamento-de bobinas industriais usado para converter bobinas metálicas contínuas em folhas planas de comprimentos predeterminados. Em vez de fornecer aço em forma de bobina, a máquina desenrola o material, nivela-o para remover curvaturas indesejadas, mede o comprimento necessário, corta-o e depois empilha as chapas acabadas.

A tecnologia de corte-no-comprimento é amplamente usada para produtos de aço-laminado a frio, aço laminado-a quente, aço galvanizado, aço inoxidável, alumínio e aço revestido. Dependendo do material e dos requisitos de produção, as máquinas podem ser projetadas para chapas finas, chapas de{5}espessura média ou chapas de aço pesadas.

Um completoLinha de corte de aço no comprimentonormalmente consiste em várias seções conectadas em vez de apenas uma máquina de corte. O equipamento típico inclui carro de carregamento-de bobina, desbobinador, máquina niveladora, sistema de alimentação e medição, tesoura, transportador, empilhador, sistema hidráulico e sistema de controle elétrico.

O que é uma máquina cortada no comprimento certo?

A Máquina de corte de bobina no comprimentoprocessa uma grande bobina de aço em chapas individuais com dimensões especificadas. A bobina é montada em um desenrolador, a partir do qual a tira é alimentada continuamente através da seção de nivelamento.

A máquina niveladora remove a curvatura da bobina e melhora o nivelamento antes que o material chegue à seção de corte. Um sistema de medição ou codificador determina o comprimento necessário da folha, após o qual uma tesoura corta a tira móvel. As folhas acabadas são então transportadas e empilhadas.

O processo geral é:

Carregamento da bobina → Desenrolamento → Nivelamento → Guia lateral → Medição de comprimento → Cisalhamento → Transporte → Empilhamento

Este processo contínuo permite que os fabricantes produzam grandes quantidades de folhas de tamanhos precisos sem medir e cortar manualmente peças individuais.

Principais componentes de uma linha de corte no comprimento

Um modernoLinha de corte no comprimentocontém várias máquinas trabalhando juntas como um sistema de produção. A configuração exata varia de acordo com a espessura da bobina, largura, tipo de material, velocidade de produção e automação necessária.

O carro-de carregamento da bobina transfere a bobina recebida para o desenrolador. O desenrolador segura e gira a bobina enquanto alimenta a tira na linha de produção. Um nivelador corrige então o formato da bobina e melhora o nivelamento.

Após o nivelamento, as guias laterais mantêm a posição da tira. Um sistema servo de alimentação e medição controla o comprimento necessário da folha. A máquina de corte realiza o corte transversal, enquanto transportadores transferem as chapas para a seção de empilhamento.

Um empilhador automático finalmente organiza as folhas acabadas em pilhas organizadas.

Como funciona uma máquina de corte no comprimento certo?

A primeira etapa começa com o carregamento da bobina. Uma bobina de aço é colocada no carro de carregamento e movida em direção ao desenrolador. A bobina é então centralizada e montada com segurança.

A bobina é desenrolada e a cabeça da tira entra na seção de alimentação e nivelamento. O nivelador aplica pressão controlada através de vários rolos para reduzir a curvatura e melhorar o nivelamento.

Uma vez devidamente nivelado, o material passa pela seção de medição. Um codificador ou sistema de medição baseado em servo- rastreia o movimento do material e determina quando o comprimento necessário foi alcançado.

A tesoura então corta a tira em toda a sua largura. A folha cortada se move em direção à seção de empilhamento, onde é recolhida e alinhada. O processo continua até que a quantidade programada seja concluída. Muitas linhas modernas usam controle PLC e interfaces IHM para definir parâmetros como comprimento da folha, quantidade de corte e velocidade da linha.

Faixa de espessura típica

A faixa de espessura de umMáquina de corte no comprimentodepende fortemente do seu design. Linhas CTL de{1}calibração fina podem processar materiais abaixo de 1 mm, enquanto sistemas-para serviços pesados ​​podem processar placas de aço com vários milímetros ou até mais de 20 mm de espessura.

Por exemplo, os sistemas CTL disponíveis comercialmente incluem configurações em torno0,3–3mm, 1–6mme projetos-para serviços pesados ​​que atingem aproximadamente6–25 mm. Alguns sistemas avançados especificam uma faixa de espessura geral de cerca de0,3–25 mm.

As faixas práticas típicas podem, portanto, ser divididas da seguinte forma:

Estas são gamas de equipamentos gerais e não padrões universais. A máquina real deve ser selecionada de acordo com o tipo de aço, rendimento/resistência à tração, largura máxima, peso da bobina e desempenho de corte necessário.

Faixa típica de largura da bobina

A largura da bobina é outro fator importante ao selecionar umMáquina de corte de bobina no comprimento. A largura da máquina normalmente é especificada de acordo com a largura máxima da tira que a linha pode processar.

As configurações comuns da máquina incluem aproximadamente:

600–1.250 mm

800–1.600 mm

1.000–2.000 mm

1.500–2.200 mm

Até aproximadamente 2.500 mm para sistemas industriais mais amplos

Exemplos comerciais incluem máquinas para larguras de até 1.600 mm, 2.000 mm, 2.200 mm e 2.500 mm.

A largura máxima deve ser selecionada de acordo com a maior bobina que o cliente espera processar, considerando também a largura mínima prática para a máquina.

Faixa típica de comprimento de corte

O comprimento de corte também pode variar consideravelmente entre máquinas. Uma linha compacta pode produzir chapas de várias centenas de milímetros até alguns metros, enquanto os sistemas industriais podem produzir chapas com vários metros de comprimento.

Exemplos de especificações de máquinas disponíveis incluem aproximadamente500–4.000 mm, 1.000–6.000 mm, 1.000–12.000 mme sistemas avançados que oferecem comprimentos de aproximadamente200 mm a 16.000 mm.

Uma classificação geral é:

O comprimento máximo é afetado pelo transportador, empilhador, layout da planta, peso da folha e método de manuseio necessário.

Faixa típica de velocidade de linha

A velocidade de produção depende muito da espessura do material e da configuração da máquina. Material-de espessura fina geralmente pode ser processado mais rapidamente do que chapa grossa.

Os sistemas CTL comerciais podem ter velocidades de linha em torno30–60m/min, enquanto alguns sistemas avançados anunciam velocidades de até aproximadamente80–90m/min.

Faixas típicas podem ser consideradas como:

O ciclo de corte real pode ser mais lento que a velocidade máxima da tira porque a aceleração, desaceleração, corte, transporte e empilhamento devem ser todos coordenados.

Capacidade de peso da bobina

O peso da bobina é uma especificação importante porque o desbobinador e o equipamento de carregamento devem suportar com segurança a bobina que chega.

Sistemas CTL típicos podem ser projetados para bobinas ao redor5–15 toneladas, enquanto linhas industriais maiores podem lidar20–35 toneladas ou mais. Alguns sistemas disponíveis especificam capacidades de até aproximadamente 40–45 toneladas.

O peso da bobina deve ser considerado juntamente com o diâmetro externo da bobina, o diâmetro interno e a largura do material.

Cisalhamento Hidráulico vs. Cisalhamento Voador

O mecanismo de corte é uma das diferenças mais importantes entre os sistemas CTL.

Uma tesoura hidráulica corta o material usando um movimento de cisalhamento controlado e é comumente usada para aplicações de velocidade-padrão e média. Pode ser adequado para uma ampla variedade de espessuras de chapa.

Uma tesoura voadora, por outro lado, é projetada para cortar materiais em movimento enquanto mantém a continuidade da produção. A unidade de corte acompanha a tira durante a operação de corte, permitindo maior-velocidade de processamento.

A escolha depende da velocidade de produção, da espessura do material, dos requisitos de-comprimento de corte e do design geral da linha.

O nivelamento é uma parte crítica do processo

A Máquina de corte no comprimentofaz mais do que simplesmente cortar aço. Antes do corte, a bobina normalmente deve ser nivelada para obter uma folha plana adequada.

A bobina de aço evita naturalmente que a curvatura seja enrolada ao redor da bobina. Se esta curvatura não for corrigida adequadamente, as chapas acabadas podem apresentar planicidade inaceitável.

Os rolos de nivelamento aplicam deformação controlada à tira para reduzir a curvatura longitudinal e outros problemas de formato. Sistemas avançados podem usar vários rolos de nivelamento e configurações ajustáveis ​​para obter melhor planicidade.

Portanto, a qualidade da seção de nivelamento é tão importante quanto a seção de corte ao produzir chapas planas de alta-qualidade.

PLC e controle automático

ModernoLinha de corte de aço no comprimentoos sistemas geralmente usam controle-baseado em CLP. Os operadores podem inserir parâmetros de produção por meio de uma tela sensível ao toque IHM, incluindo comprimento da folha, quantidade, velocidade e outras configurações operacionais.

A automação pode coordenar o desenrolamento, o nivelamento, a alimentação, a medição, o corte, o transporte e o empilhamento. Também pode reduzir a intervenção manual e melhorar a repetibilidade.

Alguns sistemas avançados incorporam servoacionamentos, controle digital de comprimento, ajuste automático de nivelamento e diagnóstico-em tempo real.

Precisão de corte

A precisão do corte é uma consideração importante ao comprar uma linha CTL. A precisão real depende da estrutura da máquina, sistema de medição, condição do material, velocidade, projeto de cisalhamento e sistema de controle.

As especificações comerciais geralmente indicam tolerâncias de comprimento em torno±0,5 mm a ±1 mm, enquanto alguns sistemas avançados anunciam maior precisão sob condições específicas.

No entanto, a precisão citada deve sempre ser avaliada juntamente com o comprimento de medição e as condições materiais aplicáveis. Uma tolerância de ±1 mm em folhas curtas é diferente de ±1 mm em folhas muito longas.

Aplicações de máquinas de corte sob medida

As máquinas CTL são usadas em muitas indústrias de processamento-de aço e metal. Eles são especialmente úteis quando os clientes exigem folhas planas em comprimentos específicos, em vez de bobinas completas.

As aplicações comuns incluem:

• Centros de serviço de aço
• Processamento de materiais de construção
• Preparação de materiais de cobertura e revestimento
• Componentes automotivos
• Fabricação de eletrodomésticos
• Construção naval
• Fabricação ferroviária
• Fabricação geral
• Fabricação de máquinas
• Produção de equipamentos industriais

Os materiais processados ​​podem incluir bobina HR, bobina CR, aço galvanizado, aço inoxidável, aço pintado, alumínio e outros produtos de bobina compatíveis.

Corte no comprimento para bobina-laminada a quente

As bobinas-laminadas a quente geralmente exigem um projeto de máquina mais pesado do que materiais finos-laminados a frio ou revestidos, especialmente quando a espessura aumenta.

Sistemas CTL{0}}de bitola pesada podem ser projetados para aproximadamente6–25 mmespessura do material, embora a capacidade real dependa do tipo de aço, da largura e do projeto da máquina.

A seção de nivelamento, a tesoura, o sistema de acionamento e a estrutura da máquina devem ser projetados adequadamente para a maior carga gerada pelo material HR espesso.

Corte no comprimento para bobinas-laminadas a frio e galvanizadas

Bobinas-laminadas a frio e galvanizadas geralmente são processadas em linhas CTL de{1}calibração mais finas. As aplicações típicas podem envolver espessuras em torno0,3–3mmou0,5–6mm, dependendo da máquina.

Para chapas galvanizadas e pintadas, a proteção da superfície torna-se particularmente importante. O transportador e o sistema de empilhamento devem ser projetados para minimizar arranhões, amassados ​​e outros danos superficiais. Alguns sistemas CTL utilizam especificamente arranjos de empilhamento protetores para chapas revestidas.

Corte no comprimento certo para aço inoxidável

O aço inoxidável também pode ser processado utilizando sistemas CTL, desde que a máquina esteja corretamente configurada para a espessura e propriedades do material exigidas.

Os rolos, a tesoura, os componentes de alimentação e as superfícies de contato-do material devem ser selecionados de acordo com a aplicação. A proteção da superfície é particularmente importante quando as chapas acabadas têm uma superfície decorativa ou industrial de alta-qualidade.

Empilhamento Automático

Após o corte, as folhas precisam ser recolhidas e empilhadas com precisão. Um sistema de empilhamento automático reduz o manuseio manual e ajuda a organizar o material acabado.

Dependendo da aplicação, os sistemas de empilhamento podem usar mesas elevatórias, dispositivos pneumáticos, sistemas magnéticos, arranjos-de flutuação pneumática ou outros mecanismos. Linhas CTL avançadas podem integrar o gerenciamento automatizado de pilha com o controle PLC principal.

O empilhamento adequado é especialmente importante para folhas longas ou pesadas porque o mau alinhamento pode dificultar o transporte e o manuseio subsequentes.

Vantagens de uma máquina de corte longitudinal

Um projeto adequadamenteMáquina de corte no comprimentooferece diversas vantagens para operações de-processamento de aço. Ele converte bobinas em folhas prontas-para{3}}uso com dimensões controladas e pode integrar nivelamento, medição, corte e empilhamento em um processo automatizado.

As principais vantagens incluem:

Dimensões precisas da folha:A medição automatizada e o servocontrole podem fornecer comprimentos de corte consistentes.

Planicidade aprimorada:A seção de nivelamento remove a curvatura indesejada da bobina antes do corte.

Maior produtividade:A alimentação contínua reduz a necessidade de corte e medição manuais.

Trabalho reduzido:O transporte e o empilhamento automatizados reduzem o manuseio manual.

Melhor utilização de materiais:O controle preciso do comprimento pode ajudar a reduzir desperdícios de corte desnecessários.

Produção flexível:Muitas vezes, uma máquina pode processar diferentes materiais e dimensões de bobinas dentro de sua faixa operacional projetada.

Fatores a serem considerados antes de comprar uma máquina CTL

A máquina deve ser selecionada com base nos requisitos reais de produção, em vez de simplesmente escolher o maior modelo disponível.

Fatores importantes incluem:

• Tipo de material
• Classe de aço
• Espessura mínima e máxima
• Largura mínima e máxima da bobina
• ID e DE da bobina
• Peso máximo da bobina
• Comprimento de folha necessário
• Tolerância de comprimento necessária
• Planicidade necessária
• Velocidade de produção
• Tecnologia de corte
• Nível de automação
• Requisitos de empilhamento
• Espaço disponível na fábrica
• Requisitos elétricos
• Requisitos hidráulicos
• Expansão futura da produção

Uma máquina projetada para bobinas galvanizadas de 0,5 a 3 mm, por exemplo, terá requisitos muito diferentes de um sistema projetado para chapas laminadas-a quente de 10 a 25 mm.

Escolhendo a gama de máquinas certa

A tabela a seguir fornece um ponto de partida prático para a seleção da máquina:

Essas faixas são representativas e não universais. As especificações reais da máquina devem ser projetadas em torno da classe do material, peso máximo da bobina, precisão necessária e meta de produção. Os equipamentos comerciais apresentam variações consideráveis, incluindo linhas com espessura aproximada de 0,1 a 25 mm e largura de até cerca de 2.200 mm.

Manutenção de uma linha de corte sob medida

A manutenção regular é essencial para manter a precisão do corte e a confiabilidade da produção. Os rolos de nivelamento devem ser inspecionados quanto a desgaste e contaminação, enquanto rolamentos, engrenagens, correntes, componentes hidráulicos e sistemas de acionamento devem ser verificados de acordo com o cronograma de manutenção do fabricante.

As lâminas de cisalhamento requerem atenção especial. Lâminas cegas ou danificadas podem afetar a qualidade do corte e aumentar a carga no sistema de corte.

Componentes elétricos, sensores, codificadores, sistemas PLC e servoacionamentos também devem ser inspecionados regularmente. A condição e o vazamento do óleo hidráulico devem ser monitorados nos sistemas hidráulicos.

Considerações de segurança

Uma linha CTL contém bobinas móveis, rolos rotativos, equipamentos de cisalhamento de alta-força, sistemas hidráulicos e equipamentos de empilhamento automatizados. Os sistemas de segurança são, portanto, essenciais.

Os operadores nunca devem entrar em áreas perigosas enquanto a linha estiver operando. Protetores, sistemas-de parada de emergência, sensores, intertravamentos e dispositivos de alerta devem ser mantidos em condições de funcionamento.

É necessário cuidado especial durante o carregamento da bobina, rosqueamento, substituição da lâmina, manutenção e solução de problemas, pois essas operações podem expor o pessoal à energia mecânica e hidráulica armazenada.

Conclusão

A Máquina de corte no comprimentoé uma solução importante para converter bobinas de aço em chapas planas de tamanho preciso. Ao combinar desenrolamento, nivelamento, alimentação, medição de comprimento, cisalhamento, transporte e empilhamento, uma solução completaLinha de corte de aço no comprimentopode melhorar significativamente a eficiência e a consistência das operações de-processamento de bobinas.

As especificações da máquina podem variar amplamente. Equipamentos típicos podem lidar com aproximadamente0,3–25 mm de espessura, Largura de 600–2.500 mm, Comprimento de corte de 200–16.000 mme velocidades de linha variando em torno20 a 90m/min, dependendo da configuração e do material da máquina. Exemplos comerciais demonstram essas faixas em sistemas CTL-de bitola fina, padrão e{2}}para serviços pesados.

A máquina correta deve sempre ser selecionada de acordo com o tipo real de aço, dimensões da bobina, espessura, largura, comprimento de folha necessário, precisão, velocidade de produção e requisitos de empilhamento. Com projeto de equipamento adequado e manutenção regular, umMáquina de corte de bobina no comprimentopode fornecer corte preciso, nivelamento aprimorado, alta produtividade, manuseio manual reduzido e desempenho confiável-de longo prazo em instalações de processamento de aço.