مقدمة لماكينات تشكيل العارضات الخفيفة
التشكيل بالدلفنة هو عملية تشكيل المعادن حيث يتم ثني الصفائح المعدنية تدريجيًا حتى يتم الحصول على المظهر الجانبي المقطعي المطلوب. A ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة مصممة خصيصًا لتشكيل العارضة الخفيفة والصلب صغير الشكل. بالمقارنة مع العارضة الثقيلة وماكينات التشكيل الهيكلي الكبيرة، فإن ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة تكون أكثر إحكاما في الحجم ولديها قوة تشكيل أقل نسبيا.
تشير العارضة الخفيفة بشكل عام إلى العوارض أو العوارض التي يقل ارتفاعها عن 180 مم. وعادةً ما يتراوح سُمك العارضة بين 1.5 مم إلى 3 مم. تعتبر ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة مثالية لتشكيل مثل هذه العوارض الخفيفة والأجزاء الهيكلية الصغيرة.
ما هي العارضة الخفيفة؟
العارضة الخفيفة هي نوع من العوارض الإنشائية المعدنية التي لها مقطع عرضي على شكل حرف C أو على شكل حرف U. وتتكون من شفتين متصلتين بشبكة رقيقة. تستخدم العارضة الخفيفة على نطاق واسع في الإنشاءات الفولاذية الخفيفة في الجدران والأرضيات والأسقف لتوفير الدعم والصلابة.
عادةً ما يكون عرض شفة العارضة الخفيفة أقل من 80 مم. يتراوح ارتفاع أو عمق الشبكة من 50 مم إلى 180 مم لعضو العارضة الخفيفة. ويكون سمك المادة خفيفًا، وعادةً ما يتراوح بين 1.5 مم إلى 3 مم. وتشمل المواد الشائعة المستخدمة في إنتاج العارضة الخفيفة الفولاذ المجلفن، والفولاذ المدرفل على البارد، والفولاذ المقاوم للصدأ.
العوارض الخفيفة أخف وزنًا من عوارض I المدرفلة على الساخن التقليدية. ولكن شكل المقطع العرضي الفعال ونسبة القوة إلى الوزن العالية للعارضات الخفيفة تسمح لها بالامتداد لمسافات أكبر وتحمل حمولة معقولة. أعضاء العارضة الخفيفة سهلة النقل وتتطلب دعماً هيكلياً أقل.
مزايا العوارض الخفيفة
فيما يلي بعض المزايا والاستخدامات الرئيسية لأعضاء العارضة الخفيفة المصنوعة من الفولاذ الخفيف:
- بناء خفيف الوزن - تزن العوارض الخفيفة أقل من العوارض I، مما يتيح بناء فولاذ خفيف الوزن.
- نسبة قوة إلى وزن أعلى - قوة ممتازة على الرغم من انخفاض الوزن بسبب المقطع العرضي المحسّن.
- سهولة النقل والمناولة - يمكن نقلها يدويًا نظرًا لخفة وزنها.
- انخفاض الدعم الهيكلي - يتطلب دعماً هيكلياً أقل ثقلاً بسبب الوزن الذاتي الخفيف.
- الامتداد لمسافات أطول - القدرة على الامتداد لمسافات أطول أثناء دعم الأحمال.
- تركيب أسرع - تركيب سريع وسهل بسبب خفة الوزن.
- مدادات السقف - تعتبر العوارض الخفيفة مثالية لأنظمة الأسقف كمدادات.
- مسامير الحائط - تُستخدم كمسامير حائط حاملة للحمل في الإطارات الفولاذية الخفيفة.
- روافد الأرضية - توفر بنية أرضية صلبة عند استخدامها كروافد أرضية.
مبدأ العمل لماكينة تشكيل العارضة الخفيفة
تستخدم عملية تشكيل العارضة الخفيفة بالدلفنة سلسلة من مجموعات متتالية من البكرات لثني الصفيحة المعدنية تدريجيًا إلى الشكل المقطعي المطلوب للعارضة. تضفي كل أسطوانة ثنيًا تدريجيًا على المادة أثناء مرورها عبر محطات الأسطوانة المختلفة بالتسلسل.
عملية تشكيل اللفة
تتكون عملية تشكيل العارضة الخفيفة من ثلاث خطوات رئيسية:
- التغذية - يتم وضع الصفيحة المعدنية الملفوفة على آلة فك اللفائف التي تغذي شريط المعدن في ماكينة التشكيل بالدلفنة.
- تشكيل لفة - تمر الصفيحة عبر محطات أسطوانية متتالية لتشكيل شكل العارضة تدريجيًا.
- القطع - بعد الحصول على المظهر الجانبي، يتم تقطيع العارضة المشكلة باستمرار إلى الأطوال المطلوبة بواسطة المقصات الدوارة.
تتضمن عملية التشكيل بالدلفنة نوعين من التشوه المعدني - الثني والتسطيح. يتعرض الصفيح المعدني للثني والتسطيح المتتابع أثناء مروره عبر محطات أسطوانية مختلفة لتشكيل شكل العارضة في النهاية.
المحطات الدوارة
أجزاء العمل الرئيسية لماكينة العارضة الخفيفة هي محطات البكرات. وتتكون كل محطة أسطوانة من أسطوانة علوية وأسطوانة سفلية يتم وضعهما بالقرب من بعضهما البعض. يتم الحفاظ على الخلوص بين البكرات أكثر قليلاً من سمك الصفيحة المعدنية.
أثناء مرور الشريط بين زوج الأسطوانة العلوي والسفلي الدوّارين، يتم ثنيه تدريجيًا. ومن خلال المرور عبر عدة محطات أسطوانية بالتتابع، يتم تشكيل شكل العارضة الكامل تدريجياً خطوة بخطوة.
وتحتوي البكرات على أخاديد أو خطوط في محيطها لثني الصفيحة إلى الشكل المطلوب. يجب أن تكون البكرات مشكّلة آليًا بدقة عالية وصلابة عالية لتحمل قوى التشكيل المعدنية.
مكونات ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة للدرفلة الخفيفة
تتكون ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة من عدة مكونات وأقسام معيارية تعمل معًا لتشكيل أقسام العارضة الخفيفة المطلوبة باستمرار.
قسم التغذية
هذا هو قسم البداية حيث يتم تركيب لفائف الصفيحة على آلة فك اللفائف وتحريرها تدريجيًا في قسم التشكيل بالدلفنة. ويتكون من:
- آلة التفكيك - يحمل ملف الصفيحة ويدور لفرد الصفيحة. يتم توفير الكبح لمنع التجاوز.
- لفات التغذية - يسحب شريط الصفيحة من آلة فك اللفافة ويغذي قسم التشكيل بالدلفنة.
- لفائف الاستقامة - يزيل انحناء اللفائف ويفرد الصفيحة قبل التشكيل بالدلفنة.
قسم التشكيل
يحتوي هذا القسم على المحطات الدوارة التي تشكل تدريجيًا شبكة وشفاه العارضة الجانبية. المكونات الرئيسية هي:
- بكرات التشكيل - بكرات كفاف مختلفة تقوم بثني الصفيحة على مراحل لإنشاء شكل العارضة.
- تشكيل الأعمدة - العلب التي تحمل بكرات التشكيل في مواضع دقيقة.
- لفات الدليل - لفات تحافظ على محاذاة الصفيحة أثناء الثني.
- حوامل لفة الدعم - إطارات هيكلية لتركيب المحطات الدوارة.
قسم التقطيع
بمجرد الوصول إلى شكل العارضة المطلوب في قسم التشكيل، يتم تقطيع العارضة المشكلة باستمرار إلى أطوال حسب المتطلبات في قسم القطع. يحتوي على:
- المقصات الدوارة - تقطع العارضة المشكلة إلى قطع بواسطة شفرة دوارة.
- نظام قياس الطول - يقيس الطول الخطي للعارضة المشكّلة ويطلق المقصات.
- جداول التفريغ - طاولات أسطوانية لجمع قطع العارضة المقطوعة.
نظام التحكم
تشمل معدات الأتمتة والتحكم المتطورة لمزامنة الماكينة وتشغيلها ما يلي:
- PLC - يتحكم في جميع تسلسلات تشغيل الماكينة من خلال برامج التشغيل الآلي.
- HMI - واجهة آلة بشرية مزودة بشاشة عرض لعرض الإعدادات والتحكم فيها.
- محركات مؤازرة - توفير التموضع الدقيق لبكرات التشكيل.
- المستشعرات - مجسات مختلفة لاكتشاف ومراقبة موضع اللوح ومراقبته.
- وحدات السلامة - توقف الطوارئ، وحراس السلامة لحماية المشغل.
الإطار الهيكلي والمبيت
يتم وضع ماكينات التشكيل بالدلفنة في إطار هيكلي متين مصنوع من مقاطع فولاذية هيكلية مثل القنوات، والعوارض I، والأنابيب المربعة وغيرها. يتيح التصميم المنطقي للماكينة والوضع المريح للمكونات سهولة التشغيل والصيانة.
تُستخدم العلب والحاويات لإحاطة الأجزاء العاملة من أجل السلامة. تمنع الواقيات ملامسة الأجزاء المتحركة. يتم توفير فتحات للدخول والخروج ومراقبة الصفائح المعدنية.
بالنسبة للعارضة الخفيفة القابلة للدحرجة الخفيفة، عادةً ما يتم اعتماد تصميم إطار من النوع C. ويتكون هذا التصميم من إطارين جانبيين متصلين بأقسام إطارية أفقية. يتم وضع ماكينات التشكيل بالدلفنة داخل هذا الهيكل الصلب للإطار C. وتغطي واقيات الصفائح المعدنية على الجانبين والجزء العلوي الماكينة.
المواصفات الفنية
تتوفر ماكينات تشكيل العوارض الخفيفة في مجموعة من الأحجام وسرعات الإنتاج لإنتاج عوارض صغيرة إلى متوسطة الحجم وعوارض مفتوحة. فيما يلي بعض المواصفات النموذجية لهذه الماكينات:
- سعة سُمك المعدن: 0.5 مم إلى 3 مم
- ارتفاع شبكة العارضة: 50 مم إلى 180 مم
- عرض الحافة: حتى 80 مم
- سرعة التشكيل: 8 إلى 15 م/دقيقة
- قوة المحرك: 3 كيلوواط إلى 7.5 كيلوواط
- تختلف معدلات الإنتاج من 10 إلى 30 قطعة في الدقيقة حسب حجم العارضة. حجم الماكينة مضغوط نسبيًا مقارنة بماكينات تشكيل الأسطوانات الأكبر حجمًا. يتراوح الوزن من 3000 كجم إلى 8000 كجم حسب السعة.
كيفية اختيار ماكينة تشكيل العارضات الخفيفة
فيما يلي بعض العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة:
- مقاسات العارضة - يجب أن تكون الأبعاد مثل ارتفاع الشبكة وعرض الحافة والسُمك في حدود سعة الماكينة.
- حجم الإنتاج - طابق سرعة الماكينة ومعدل الإخراج مع الإنتاج المطلوب.
- نوع الطاقة - طاقة كهربائية أو هيدروليكية بناءً على معدل الإنتاج.
- مستوى الأتمتة - تتوفر موديلات يدوية إلى أوتوماتيكية بالكامل.
- معلمات الملف - يجب أن يتناسب معرف الملف، والقطر الخارجي، والوزن مع آلة فك اللفائف.
- المواد الدوارة - فولاذ خاص للاستخدامات الشاقة أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
- صلابة الماكينة - إطارات أثقل لتقليل الاهتزاز وتحسين جودة المظهر الجانبي.
- قابلية التوسعة - القدرة على إضافة المزيد من محطات البكرات أو تعديل الأدوات لمزيد من التشكيلات.
- عناصر التحكم في البرامج - سهولة البرمجة PLC للمرونة.
- السلامة - السلامة المتكاملة وفقًا للمعايير الصناعية الإلزامية.
- الخدمة - يجب توفير التركيب والتشغيل التجريبي وتدريب المشغل.
- الميزانية - عادةً ما تكلف الماكينات ذات الإنتاجية العالية أكثر.
ضع في اعتبارك متطلبات الإنتاج الحالية والمستقبلية واختر الطراز السابق للفة العارضة الخفيفة المناسبة.
الشركات المصنعة لماكينات تشكيل العارضات الخفيفة
بعض الشركات الرائدة في تصنيع ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة هي:
- زيتاى (الصين)
- فورمتيك (تايوان)
- فانداميتال (تايوان)
- ماكينات سامكو (تايوان)
- جوتون رولفورمينغ (تايوان)
- ميتفورم (تركيا)
- CNCRollforming (الصين)
- غاسباريني (إيطاليا)
- دريسترن (ألمانيا)
كما يقدم العديد من المصنعين الصينيين أيضًا ماكينات تشكيل العارضات الخفيفة بأسعار اقتصادية. اختر مصنعًا ذا سمعة طيبة وقم بتقييم جودة الماكينة وقدراتها ودعم الخدمة.
نطاق السعر
تتوفر ماكينات تشكيل العارضات الخفيفة في نطاق سعري واسع اعتمادًا على الطاقة الإنتاجية ومستوى الأتمتة والميزات الاختيارية. فيما يلي تقدير تقريبي للأسعار:
- مستوى المبتدئين - $8,000 إلى $15,000
- سعة متوسطة - $15,000 إلى $35,000
- إنتاجية عالية - $35,000 إلى $65,000
- الخدمة الشاقة - أعلى من $65,000
عادةً ما تكون الماكينات الأكبر حجمًا ذات معدلات الإنتاج الأسرع والمزيد من الأتمتة أكثر تكلفة. الماكينات المستوردة الأوروبية أو المصنوعة في تايوان أكثر تكلفة ولكنها تقدم جودة وأداءً أفضل.
كيفية تشغيل ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة
يتطلب تشغيل ماكينة تشكيل العارضات الخفيفة مهارة فنية أساسية. يجب توفير التدريب المناسب من قبل الشركة المصنعة للماكينة. فيما يلي ملخص للخطوات الرئيسية:
1. فحوصات السلامة
- تأكد من وجود جميع الحراس في أماكنهم
- تأكد من أن نقاط التوقف في حالات الطوارئ تعمل
- فحص الأنظمة الكهربائية والهيدروليكية
- استخدم أحذية السلامة، والخوذات، والنظارات
2. تحميل المواد
- تركيب لفائف الألواح على آلة فك اللفائف باستخدام رافعة علوية
- تغذية الورقة في البكرات ومحاذاة
3. إعداد المعلمات
- أدخل سمك المادة وارتفاع العارضة وما إلى ذلك.
- ضبط سرعة التشكيل، وطول القطع، والإعدادات الأخرى
4. بدء التشغيل
- بدء تشغيل المحركات والسماح للماكينة بالوصول إلى السرعة
- تغذية الصفيحة تدريجيًا في قسم التشكيل
5. المنتج النهائي
- فحص جودة العوارض المشكلة بصريًا
- تفريغ القطع الجاهزة باستخدام شاحنة الرفع
6. الصيانة الدورية
- تشحيم المحامل، وفحص المكونات
- تغيير العناصر البالية مثل شفرات القص
يجب على مشغِّل الماكينة مراقبة العملية وإجراء أي تعديلات ضرورية لضمان التشكيل الجانبي المناسب للعارضة والجودة المناسبة. صُممت ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة الحديثة من أجل الإعداد السريع والتشغيل السهل.
المزايا والعيوب
المزايا
- إنتاجية عالية ومعدلات إنتاج أسرع.
- جودة المظهر الجانبي المتناسقة والموحدة.
- القدرة على تشكيل أشكال معقدة وغير متماثلة.
- انخفاض تكلفة الأدوات مقارنةً بالعمليات الأخرى.
- مرونة ضبط المعلمات من خلال عناصر التحكم.
- دقة أبعاد أكبر للمنتجات.
- الحد الأدنى من هدر المواد والخردة.
العيوب
- ارتفاع تكلفة الاستثمار الأولي للماكينة.
- الصيانة الدورية والعمالة الماهرة المطلوبة.
- يستغرق إعداد الأدوات والتغييرات وقتًا طويلاً.
- نطاق حجم محدود لماكينة معينة.
- تتطلب مشاكل الضوضاء والسلامة اتخاذ الاحتياطات اللازمة.
صيانة ماكينة تشكيل العارضة الخفيفة
الصيانة الوقائية المنتظمة ضرورية لتشغيل ماكينة التشكيل بالدلفنة بدون مشاكل وطول عمرها الافتراضي. وفيما يلي بعض جوانب الصيانة المهمة:
- قم بتنظيف الماكينة يوميًا وفحصها بحثًا عن تسربات الزيت.
- قم بتشحيم جميع المحامل والأسطح المنزلقة بانتظام.
- افحص المحاذاة وخلوص البكرات. اضبطها إذا لزم الأمر.
- افحص جميع التوصيلات الكهربائية والخراطيم الهيدروليكية.
- تأكد من أن جميع أجهزة السلامة تعمل بشكل صحيح.
- افحص محركات السلسلة والسير للتأكد من الشد المناسب.
- استبدل المكونات البالية مثل الشفرات، والعجلات المسننة، والواقيات وغيرها.
- حافظ على أعمدة البكرات نظيفة ودهن البراغي الملولبة.
- افحص إطار الماكينة بحثاً عن أي تشققات أو وصلات مفكوكة.
- تحقق من أن جميع الملصقات والعلامات التحذيرية مقروءة. استبدلها إذا لزم الأمر.
ستؤدي الصيانة المناسبة وفقًا لإرشادات المورد إلى تقليل وقت التعطل غير المخطط له والمساعدة في تحقيق أقصى قدر من الإنتاجية.
استكشاف المشاكل الشائعة وإصلاحها
بعض المشكلات الشائعة التي قد تحدث مع ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة هي:
المشكلة - انحشار الصفائح المعدنية وانسدادها
الحل - التحقق من محاذاة البكرات، وتقليل سرعة التغذية، والتأكد من التشحيم الكافي
المشكلة - تشوه مفرط في الشفة أو الشبكة
الحل - ضبط فجوات البكرات، والتحقق من خطوط البكرات والتباعد بين البكرات
المشكلة - الأجزاء المقصوصة بها نتوءات وغير مربعة الشكل
الحل - استبدال شفرات القص البالية، والتحقق من فجوات الشفرات، وتقليل سرعة القطع
المشكلة - تشوه شكل العارضة الجانبي للعارضة
الحل - تحسين تشطيب سطح المواد، والتحقق من محاذاة البكرات التوجيهية
المشكلة - تعثر الحمل الزائد للمحرك
الحل - تحقق مما إذا كان سمك المعدن يتجاوز السعة، وافحص علبة التروس وحالة السلسلة
المشكلة - ارتفاع درجة حرارة وحدة الطاقة الهيدروليكية
الحل - فحص مستوى الزيت، وتنظيف مرشحات الزيت، وفحص المضخة والصمامات
نصائح السلامة
بعض نصائح السلامة المهمة عند تشغيل ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة:
- أبعد يديك عن مناطق البكرات أثناء التشغيل.
- لا تقم بإجراء أي تعديلات حتى تتوقف الماكينة بالكامل.
- ارتد قفازات مقاومة للقطع عند التعامل مع الصفائح المعدنية.
- استخدم طرق الرفع المناسبة لنقل الملفات والمنتجات النهائية.
- تأكد من وجود إضاءة كافية في منطقة العمل.
- حافظ على المنطقة نظيفة وجافة لتجنب مخاطر الانزلاق/التعثر.
- أوقف تشغيل الماكينة واتبع إجراءات الإغلاق قبل الصيانة.
- تأكد من أن جميع واقيات السلامة في مكانها أثناء التشغيل.
- استخدم واقي الأذن لأن مستويات الضوضاء قد تكون مرتفعة.
- اتبع بروتوكولات الصناعة القياسية وإجراءات السلامة.
التعليمات
س: ما هي المواد التي يمكن تشكيلها بالدلفنة في عوارض خفيفة؟
ج: المواد شائعة الاستخدام هي الفولاذ منخفض الكربون، والفولاذ المجلفن، وصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بسُمك يصل إلى 3 مم. ويمكن أيضًا تشكيل سبائك الألومنيوم بالدلفنة.
س: ما هو الفرق بين ملامح العارضة الخفيفة والعارضة العادية؟
ج: تتميز العارضات الخفيفة بارتفاع شبكي أقل من 180 مم وسمك يصل إلى 3 مم. تكون العارضات العادية أكبر في المقطع العرضي وأسمك.
س: ما طول العارضات التي يمكن إنتاجها؟
ج: تتراوح الأطوال الشائعة من 2 م إلى 12 م. يمكن أيضًا إنتاج أطوال مخصصة أو لا نهائية.
س: كيف يتم تصميم ملامح الأسطوانة لعارضة جديدة؟
ج: يتم تصميم خطوط الأسطوانة من خلال تحليل تسلسل الانحناء والمراحل المطلوبة لتشكيل شكل العارضة تدريجيًا. يمكن أن تساعد البرامج الهندسية في التصميم.
س: هل المعالجة الحرارية مطلوبة بعد تشكيل العارضة بالدلفنة؟
ج: لا، تعمل عملية التشكيل بالدلفنة على البارد على تقوية وتقوية العارضة المشكلة. لا يلزم عادةً إجراء معالجة حرارية لاحقة.
س: ما هو معدل إنتاج ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة؟
ج: يعتمد معدل الإنتاج على حجم العارضة وسُمك المعدن وسرعة الماكينة. الإنتاج النموذجي هو 10 إلى 30 قطعة في الدقيقة.
س: كيف يمكنني الحفاظ على أدوات البكرات؟
ج: حافظ على نظافة البكرات عن طريق إزالة الغبار المعدني والجسيمات المعدنية. قم بتشحيم المحامل. قم بإعادة تسطيح الأجزاء المتآكلة بالكروم الصلب أو الكروم الصلب.
س: هل التعبئة الآلية للعارضة متاحة؟
ج: نعم، تدمج بعض الماكينات وحدات نقل وتكديس لتكديس قطع العارضة النهائية تلقائيًا.
استنتاج
إن تشكيل العارضة الخفيفة بالدلفنة هي عملية فعالة لإنتاج كميات كبيرة من العوارض والعوارض الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات الشكل الجانبي على شكل حرف C أو U. تقوم ماكينة التشكيل بالدلفنة بتشكيل اللوح والفلنجات تدريجيًا عن طريق تمرير شريط الصفيحة عبر سلسلة من المحطات الدوارة.
بالمقارنة مع المقاطع الهيكلية الفولاذية الثقيلة، يمكن إنتاج العارضات الخفيفة التي يصل ارتفاعها إلى 180 مم وسمكها 3 مم بكفاءة باستخدام ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة. تتيح هذه الماكينات المدمجة والمتعددة الاستخدامات لمصنعي منتجات المباني المعدنية الصغيرة والمتوسطة الحجم أتمتة الإنتاج.
من الضروري الاختيار الدقيق لسعة الماكينة والميزات والخيارات المناسبة بناءً على احتياجات الإنتاج الحالية والمستقبلية والميزانية. تقدم كبرى الشركات المصنعة التايوانية والأوروبية الرائدة ماكينات تشكيل العارضة الخفيفة عالية الجودة. ومن خلال التشغيل والصيانة المناسبة، يمكن لماكينة التشكيل بالدلفنة أن توفر جودة ثابتة وإنتاجًا منخفض التكلفة.
