Сравнение технологии профилирования и станочной обработки: анализ оптимального решения для крупносерийного производства промышленных профилей 

В области обработки и производства металлических профилей технология профилирования и традиционная технология обработки станков являются двумя основными моделями производства, которые широко используются в различных отраслях промышленности, таких как стальные конструкции, новая фотоэлектрическая энергия, ограждения зданий, складское оборудование и железнодорожный транспорт. Эти два метода обработки основаны на разных принципах работы, структурах оборудования и производственной логике, и существуют значительные различия в точности обработки, эффективности производства, использовании материалов, прочности готового продукта, применимых сценариях и совокупных производственных затратах. Поскольку глобальные потребности в промышленном масштабе и автоматизации производства продолжают расти, особенно в связи с взрывным ростом зарубежной инфраструктуры и новыми энергетическими проектами в Восточной Европе и Центральной Азии, точное определение основных преимуществ профилирования и обработки станков и сопоставление производственных потребностей различных профилей стало для производственных компаний ключом к снижению затрат, повышению эффективности и повышению конкурентоспособности на рынке. В этой статье будут всесторонне сравниваться основные характеристики двух технологий обработки, анализироваться сценарии их адаптации и ценность промышленного применения, а также предоставляться профессиональная информация для зарубежных промышленных клиентов при выборе.

С точки зрения принципов основной обработки существуют существенные различия между профилированием и обработкой на станках. Станочная обработка представляет собой типичную технологию обработки с удалением режущего типа. Он использует различное станочное оборудование, такое как токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки, гибочные станки и пуансоны для удаления лишних частей металлического сырья и обрезки размеров и формы профилей посредством резки, шлифования, штамповки и сегментной гибки. Это дискретный и сегментированный режим обработки. В ходе обработки исходная волокнистая структура металла будет разрушена и образуется большое количество металлического лома, что представляет собой «пониженную обработку» сырья. Профилегибочное производство осуществляется на полностью автоматическом профилегибочном оборудовании. Благодаря непрерывной экструзии и постепенному формованию нескольких наборов прецизионных формовочных роликов пластина может быть пластически деформирована равномерно, не разрушая волокнистую структуру металлической основы, а процесс формования от плоских пластин до профилей поперечного сечения специальной формы может быть завершен за один раз. Это непрерывный процесс «поэтапной формовки» без резки. В ходе всего процесса отсутствуют потери отходов, а процесс переработки является непрерывным и непрерывным.

С точки зрения эффективности производства и масштаба мощностей разрыв между этими двумя процессами особенно очевиден, что также является основной основой для выбора крупномасштабного промышленного производства. Традиционная обработка станков — это в основном один процесс и операция с одной заготовкой. Будь то гибка, резка и шлифовка на станке с ЧПУ или штамповка, требуется ручная загрузка и разгрузка, калибровка позиционирования и переключение процессов. Цикл обработки единичных изделий длительный, и непрерывное массовое производство невозможно. В условиях больших объемов заказов на металлические профили больших размеров обработка станков требует совместной работы нескольких устройств и нескольких рабочих. Верхний предел производственной мощности чрезвычайно низок, и легко столкнуться с задержками в строительстве. Он совершенно не способен адаптироваться к крупномасштабному производству длинных стандартных профилей, таких как фотоэлектрические кронштейны, панели крышных ограждений и каркасы теплиц.

Напротив, оборудование для профилирования рулонов оснащено системой сервотрансмиссии, автоматической подачей, интеллектуальной штамповкой и интегрированными модулями резки фиксированной длины. Весь процесс автоматизирован и непрерывен, без частого ручного вмешательства. После запуска оборудование может работать бесперебойно 24 часа в сутки. Скорость формирования профиля стабильна и эффективна. Ежедневная производственная мощность одного оборудования намного превышает совокупную производственную мощность нескольких традиционных станков. В то же время процесс профилирования не ограничен длиной профиля и позволяет производить длинные профили любой фиксированной длины по запросу. Он прекрасно решает проблемы легкой деформации длинных деталей, обрабатываемых станками, плохой точности соединения сегментов и низкой эффективности. Это предпочтительное решение для массового производства профилей промышленного стандарта.

С точки зрения использования материала и механических свойств готовой продукции процесс профилирования имеет огромные преимущества. При резке станков образуется большое количество остатков материалов и мусора, а коэффициент использования сырья может достигать только 70–80%. Отходы высокопрочных легированных и специальных сталей напрямую увеличивают производственные затраты. При этом в процессе резания происходит срезание внутренней волокнистой структуры металла, что приводит к снижению вязкости и концентрации напряжений в напряженных частях профиля. Он склонен к деформации, растрескиванию, износу и другим проблемам при длительной нагрузке, а общие механические свойства готового продукта ухудшаются.

В валковой формовке используется метод пластической деформации, позволяющий полностью сохранить непрерывную волокнистую структуру металлической подложки. Внутренняя структура формируемого профиля однородная и плотная. После экструзии и формования роликами поверхность профиля приобретает эффект наклепа. Общая твердость, износостойкость, прочность на растяжение и устойчивость к деформации значительно улучшаются, а структурная стабильность повышается. На протяжении всего процесса отсутствуют потери при резке, коэффициент использования сырья может достигать более 98%, а образование отходов практически отсутствует. Для высокоточных, высокоизносостойких профилей, изготовленных из стали 45#, стали Cr12 и других материалов, процесс профилирования может в наибольшей степени сохранить превосходные свойства стали, а готовый продукт может идеально адаптироваться к сложным условиям эксплуатации, таким как экстремально холодные условия в Восточной Европе, а также ветровые и снеговые нагрузки на открытом воздухе.

С точки зрения точности обработки и стабильности продукта эти два процесса подходят для сценариев с различными требованиями к точности. Традиционная обработка станков основана на калибровке системы ЧПУ с чрезвычайно высокой точностью обработки по одной точке. Он подходит для обработки небольших партий, высокоточных и нестандартных механических деталей специальной формы, таких как аксессуары для прецизионного оборудования, небольшие механические компоненты, оборудование специальной формы и т. д., и может удовлетворить потребности в высокоточной настройке микронного уровня. Однако в станках много ручного вмешательства и частое переключение процессов. Отклонения в размерах могут возникать между разными заготовками и разными партиями, а однородность партийной продукции является плохой.

Профилегибочное оборудование основано на стандартизированных роликовых формах, интеллектуальных системах компенсации температурного контроля и сервопрецизионных системах позиционирования для автоматического и точного контроля формовочного зазора, положения штамповки и фиксированных размеров длины. Размеры поперечного сечения, углы изгиба и прямолинейность серийно выпускаемых профилей очень однородны, а погрешности допусков можно контролировать в рамках отраслевых стандартов. Хотя предельная точность в одной точке немного ниже, чем у прецизионных станков, он полностью соответствует требованиям точности основных промышленных материалов, таких как профили стальных конструкций, фотоэлектрические кронштейны, профили ограждающих конструкций зданий, профили полок для хранения, и имеет нулевое отклонение в серийных продуктах, что делает его более подходящим для стандартизированного проектирования, поддерживающего производство.

Сравнение производственных затрат, а также адаптируемости эксплуатации и технического обслуживания для удовлетворения производственных потребностей зарубежных проектов. Для краткосрочных, мелкосерийных, нестандартных индивидуальных заготовок обработка станков не требует индивидуальных форм, гибкой отладки оборудования, более низких инвестиционных затрат и подходит для индивидуальной обработки отдельных деталей и небольших партий. Однако при долгосрочном крупномасштабном производстве затраты на рабочую силу при обработке станков высоки, отходы тратятся впустую, частота отказов оборудования высока, производственные мощности ограничены, а совокупные эксплуатационные расходы остаются высокими.

Профилегибочной машине необходимо лишь на начальном этапе настроить формовочные ролики в соответствии со спецификациями профиля. После отладки оборудования для долгосрочного массового производства не требуется повторных инвестиций. Затраты на рабочую силу чрезвычайно низки, потери отходов незначительны, а общая себестоимость продукции снижается более чем на 30% по сравнению с обработкой станком. В то же время, профилегибочное оборудование, адаптированное к сложным условиям работы за рубежом, может быть модернизировано при низких температурах, а электронная система управления и система смазки могут быть адаптированы к чрезвычайно холодным условиям Восточной Европы. Основные компоненты изготовлены из стали Cr12 и стали 45# и прошли профессиональную термообработку. Они устойчивы к износу и изготовлению, просты в эксплуатации и обслуживании, имеют длительный срок службы. Они идеально подходят для удаленных строительных площадок за рубежом и непрерывного производства. Традиционные прецизионные станки предъявляют чрезвычайно высокие требования к температуре и чистоте производственной среды. Чрезвычайно холодные и пыльные строительные площадки на открытом воздухе могут легко привести к выходу оборудования из строя и не могут адаптироваться к условиям производства за рубежом.

С точки зрения комплексной адаптации сцены каждый из этих двух процессов выполняет свои обязанности и дополняет друг друга. Традиционная обработка станков более подходитМелкосерийные, высокоточные, нестандартные, малогабаритные прецизионные детали специальной формы.Обработка, подходящая для сценариев производства точного оборудования, принадлежностей для инструментов и нишевых нестандартных компонентов. Процесс профилирования ориентирован наКрупносерийные, стандартизированные, длинные, непрерывные металлические профили.Продукция, широко используемая в профилях фотоэлектрических кронштейнов, ограждающих панелях зданий, каркасах теплиц, компонентах стеллажей для хранения, профилированных профилях стальных конструкций и других инженерно-вспомогательных продуктах, является основным оборудованием для крупномасштабного производства в новой энергетике, инфраструктуре и отраслях стальных конструкций.

С модернизацией глобальной промышленной индустриализации стандартизация и крупномасштабное производство стали основными тенденциями. Зарубежные фотоэлектрические, инфраструктурные и тепличные проекты продолжают расширяться. Высокоточные, высокоэффективные и недорогие процессы профилирования постепенно заменили традиционную модель серийной обработки на станках и стали основным выбором для производства промышленных профилей. В будущем оборудование для профилирования будет продолжать оптимизировать интеллектуальные системы управления, адаптируемость к низким температурам и функции быстрого переключения на несколько спецификаций, чтобы еще больше повысить точность массового производства и универсальность оборудования, а также обеспечить более эффективные и надежные решения для формования для глобального производства промышленных профилей и зарубежных инфраструктурных новых энергетических проектов.