О технологии производства и профилирования листового металла. 

Коротко о главном

Современная промышленность выпускает множество самых разнообразных изделий из металла. Начиная с 60-х годов прошлого века, всё большую долю в мировом производстве металла играет выпуск металлического профиля. По разным оценкам на его долю приходится от 40 до 60% всего выпускаемого в мире металла. В самом широком смысле под профилем понимают любое изделие, получаемое прессованием, формовкой, прокаткой.

Промышленность выпускает как профили с одинаковым сечением, так и с переменным, в том числе периодическим. В строительстве наибольшее распространение металлический профиль нашел при возведении быстровозводимых зданий. Как показывают исследования, здесь спрос на эту продукцию каждый год возрастает на 15-20%.

Полный комплект линии для профнастила может включать десятки позиций, но всегда включает профилегибочные станы, разматывали рулонной стали либо другие подающие механизмы, резаки и штабелёры, фрезерующие станки. Полный перечень оборудования целиком зависит от типа готовой продукции. Так же от нее зависит и вес аппаратуры, их геометрические размеры, скорость монтажа и запуска линии.

Какие виды листовой стали существуют

Существует два метода получения листовой стали – горяче- и холоднокатанный. Первый известен гораздо дольше, второй отличается повышенной экономичностью. Как отмечают специалисты, при холодной прокатке металла удается снизить его расходы на 10-15% при производстве труб, воздуховодов и до 25% при изготовлении строительных элементов без потери прочностных свойств готовой продукции.

На практике это означает применение более тонкого листа, и, как следствие, снижение веса всей конструкции – до 15-16 кг/кв. м. Специалисты уверяют, что профиль холодной прокатки уже в ближайшее время вытеснит с рынка продукцию традиционного металлопроката – швеллеры, уголки и балки.

Так же классифицируют листы в зависимости от их толщины. Советская система классификации выделяет толстые и тонкие листы. Ко вторым относятся листы толщиной не более 3,9 мм. Именно они получили наибольшее распространение в строительстве.

Здесь применяется профиль толщиной от 0,15 до 4 мм. Как правило, используются металл холодной прокатки. К толстым листам относятся профили толщиной от 4 до 160 мм. От толщины листа во многом зависит характеристики применяемого оборудования для производства профилей.

Так при обработке относительно небольших деталей, например, металлических балок толщиной до 10-12 мм профилегибочный стан занимает площадь в четверть квадратного метра и весит всего 60-70 кг. При обработке той же самой заготовки, но толщиной в 100-120 кг потребуется установка 2,5-тонного аппарата, занимающего более 1,5 кв. м полезной площади. При изготовлении профилей для кровельных сэндвич панелей потребуется наладка уже целой линии весом более десятка тонн. Отдельные профилегибочные линии могут достигать 30 тонн.

При производстве листового металла используется низкоуглеродистая сталь. Однако, на практике нашли применение профили из нержавеющей и легированной сталей. Особенно важен при производстве листов из нержавейки этап охлаждения.

Высоки требования по равномерности охлаждения по всему сечению и все поверхности. Существует два способа охлаждения – старый, предусматривающий охлаждение стали в специальных штабелях, его еще называют самоотпуском; и новый – при перемещении по транспортерам.

Поговорим о конструкции профилегибочных станов

Современные профилегибочные станки отличаются малыми размерами и небольшим весом, что облегчает их транспортировку и монтаж/демонтаж. Как правило, станок оснащается системой ЧПУ, что позволяет снизить количество обслуживающего персонала до одного человека и одновременно повысить точность выполнения заданных операций.

В его обязанности входит слежение за работой аппарата и введение изначальных данных на обработку материала, самыми главными из которых являются геометрические размеры заготовки. В частности, при профилировании листовой стали, наиболее важным параметром, будет толщина листа.

Самой главной деталью любого станка для изготовления профнастила являются валки. Современные технологии их производства предполагают использование электродуговых печей для выплавки стали, строгой выдержки температурного режима при ковке и закалки поверхности готового валка.

Традиционные способы упрочнения верхних слоев металла, такие как азотирование и цементация, уже практически не применяются. Куда большую эффективность показала объемная и поверхностная закалка токами высокой частоты и пламенная закалка. Метод пламенной закалки используется для упрочнения только поверхности обрабатываемого металла. Валки могут иметь самую разную форму, в зависимости от необходимой формы поперченного сечения листа. Так же от валков зависит высота профиля.

Стоимость профилегибочных станов колеблется от нескольких сотен тысяч рублей до десятка миллионов. Она складывается из многих параметров, например, таких как срок безремонтного обслуживания, который в большинстве случаев составляет 2-3 года, точность при задании толщины листа. Самое грубое оборудование позволяет задавать толщину листа с шагом 0,5 мм. Самое точное - используется при профилировании листов толщиной от 0,1-0,15 мм.

Важнейшим показателем долговечности профилегибочного стана является ресурс прокатных валков. В строительстве часто применяется сталь с нанесенным на ее поверхность защитным покрытием – полимерным и/или лакокрасочным. Современные профилегибочные станки позволяют обрабатывать и такие поверхности, не разрушая защитного слоя. Это особенно важно с развитием технологии coil coating.

Несколько слов о вспомогательном оборудовании

К вспомогательному оборудованию относят разматыватели и наматыватели, или приемный рольганг, установки летучего реза. Последние, необходимы для точного отрезания профилированных изделий. В зависимости от типа обрабатываемых профилей, толщины листа и характеристик материалов могут потребоваться разматыватели самой разной грузоподъемности.

Такие механизмы нашли широкое применение в производстве кровельных панелей, где используется лист толщиной 0,4-0,8 мм, реже до нескольких миллиметров. Современная промышленность производит разматыватели грузоподъемностью свыше 6-7 тонн. Важным показателем является ширина разматываемого листа. Как правило, она не превышает 1250 мм.

Приемный рольганг предназначен для приема заготовки при ее выходе из профилегибочного стана, ее удержания и более точного позиционирования перед операцией отрезания. Так же в его функции может входить отмеривание заготовки. Существует приводные и «неприводные» механизмы. Последний представляет из себя обычную рамную конструкцию с роликами, по которым металлический лист движется под действием ранее приданного ему ускорения и силы тяжести. Такие рольганги должны иметь небольшой отрицательный наклон, величина которого напрямую зависит от скорости подачи листа металла.

Оборудование для металлочерепицы (или профнастила) может включать в себя штампующие механизмы. Встречаются механизмы продольного и поперченного разреза.

Для резания металла чаще всего применяются абразивно-отрезные станки маятникового типа. Особые требования предъявляются к поверхности режущего инструмента, которая должна отвечать требованиям износостойкости. Так же конструкция станка должна предусматривать гашение автоколебаний, возникающих при резке металла. Так же применяются отрезные устройства роликового типа – так называемые роликовые ножи – они позволяют добиться более гладкого реза.

Так же используется оборудование для нанесения защитной пленки поверх существующей, как правило, применяется для дополнительной защиты оцинкованной стали. Складские столы, погрузочная тележка для установки рулонов на разматыватель. Автоматические системы погрузки/разгрузки, складирования позволяют сократить время производства одного профильного листа на 30%.

Общее время поставки и наладки технологического оборудования для профнастила в России в среднем занимает 1-3 месяца, в зависимости от территориальной удаленности производителя оборудования от заказчика. Полностью автоматизированная линия требует внимания всего нескольких рабочих, ее переналадка занимает не более 2 суток, общий срок эксплуатации достигает до 15 лет.