จริงๆ แล้วชิ้นส่วนนี้ดูไม่เหมือนทำจากแผ่นโลหะเลย โปรไฟล์บางประเภทมีรอยบากหรือร่องหลายชุดที่ทำให้ชิ้นส่วนดูเหมือนผ่านการฟอร์จร้อนหรืออัดขึ้นรูป แต่ไม่ได้เป็นเช่นนั้น นี่คือโปรไฟล์ที่สร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการขึ้นรูปเย็นบนเครื่องขึ้นรูปม้วน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่องค์กรในยุโรปของ Welser Profile ได้พัฒนาและจดสิทธิบัตรอย่างสมบูรณ์ในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ เขายื่นขอรับสิทธิบัตรครั้งแรกในปี 2550
“Welser ถือสิทธิบัตรสำหรับการทำให้ร่องหนาขึ้น ทำให้บางลง และขึ้นรูปแบบเย็นในโปรไฟล์” จอห์นสันกล่าว “มันไม่ใช่การตัดเฉือน มันไม่ใช่การขึ้นรูปด้วยความร้อน มีคนเพียงไม่กี่คนในสหรัฐอเมริกาที่ทำหรือลองทำ”
เนื่องจากการจัดทำโปรไฟล์เป็นเทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่ หลายคนจึงไม่คาดหวังว่าจะได้เห็นความประหลาดใจในด้านนี้ ที่ FABTECH® ผู้คนยิ้มและส่ายหัวเมื่อเห็นไฟเบอร์เลเซอร์ที่ทรงพลังอย่างยิ่งตัดด้วยความเร็วที่ไม่ธรรมดาหรือระบบดัดอัตโนมัติเพื่อแก้ไขวัสดุที่ไม่ตรงกัน ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการผลิตเหล่านี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พวกเขาคาดหวังว่าจะได้รับความประหลาดใจที่น่ายินดี พวกเขาไม่ได้คาดหวังว่าการม้วนตัวจะทำให้พวกเขาประหลาดใจ แต่ตามคำกล่าวของวิศวกรที่ว่า “แสดงดอกไม้ให้ฉันดู” การทำโปรไฟล์ยังคงเกินความคาดหมาย
ในปี 2018 Welser เข้าสู่ตลาดสหรัฐอเมริกาด้วยการซื้อกิจการ Superior Roll Forming ในวัลเลย์ซิตี้ รัฐโอไฮโอ จอห์นสันกล่าวว่าความเคลื่อนไหวดังกล่าวถือเป็นกลยุทธ์ ไม่เพียงแต่เพื่อขยายการปรากฏตัวของ Welser ในอเมริกาเหนือเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะ Superior Roll Forming มีวิสัยทัศน์ทางวัฒนธรรมและกลยุทธ์หลายอย่างของ Welser
ทั้งสองบริษัทมีเป้าหมายที่จะพิชิตพื้นที่เฉพาะของตลาดรีดเย็นโดยมีคู่แข่งเพียงไม่กี่ราย ทั้งสององค์กรกำลังทำงานเพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมในเรื่องน้ำหนักที่เบาลง ชิ้นส่วนจำเป็นต้องทำมากขึ้น แข็งแกร่งขึ้น และมีน้ำหนักน้อยลง
ซูพีเรียร์มุ่งเน้นไปที่ภาคยานยนต์ ในขณะที่ทั้งสองบริษัทให้บริการลูกค้าในวงกว้าง Welser มุ่งเน้นไปที่อุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น การก่อสร้าง เกษตรกรรม พลังงานแสงอาทิตย์ และชั้นวางของ น้ำหนักเบาในอุตสาหกรรมยานยนต์มักมุ่งเน้นไปที่วัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบของ Superior เช่นกัน รูปทรงที่ค่อนข้างเรียบง่ายของส่วนโค้งงอจะไม่มีใครสังเกตเห็นจนกว่าวิศวกรจะเห็นความแข็งแกร่งของวัสดุส่วนโค้งงอ วิศวกรชั้นยอดมักจะพัฒนาโปรแกรมชิ้นส่วนโดยใช้วัสดุที่มีความต้านทานแรงดึง 1,400 หรือ 1,700 MPa นั่นก็เกือบ 250 KSI ในยุโรป วิศวกรของ Welser Profile ยังได้กล่าวถึงปัญหาเรื่องความเบา แต่นอกเหนือจากการใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงแล้ว พวกเขายังจัดการกับปัญหาดังกล่าวด้วยการขึ้นรูปที่ซับซ้อนอีกด้วย
กระบวนการขึ้นรูปเย็นที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของ Welser Profile เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำ แต่รูปทรงที่สร้างขึ้นโดยเครื่องขึ้นรูปม้วนจะช่วยลดน้ำหนักของส่วนประกอบทั้งหมด รูปทรงช่วยให้โปรไฟล์ทำงานได้หลายอย่างในขณะที่ลดจำนวนชิ้นส่วน (ไม่ต้องพูดถึงเงินที่ใช้ในการผลิต) ตัวอย่างเช่น ร่องที่ทำโปรไฟล์สามารถสร้างการเชื่อมต่อที่ประสานกันซึ่งช่วยลดการเชื่อมหรือตัวยึด หรือรูปทรงของโปรไฟล์อาจทำให้โครงสร้างทั้งหมดมีความแข็งมากขึ้น สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ Welser สามารถสร้างโปรไฟล์ที่หนาขึ้นในบางจุดและบางลงในบางจุดได้ โดยให้ความแข็งแกร่งในส่วนที่จำเป็นพร้อมทั้งลดน้ำหนักโดยรวม
วิศวกรและนักออกแบบด้านรูปทรงแบบดั้งเดิมปฏิบัติตามกฎความสามารถในการขึ้นรูปที่มีมานานนับทศวรรษ: หลีกเลี่ยงรัศมีเล็กๆ การกิ่งสั้น การโค้งงอ 90 องศา รูปทรงภายในที่ลึก ฯลฯ “แน่นอนว่า เรามียุค 90 ที่ยากลำบากเสมอ” จอห์นสันกล่าว
โปรไฟล์ดูเหมือนการอัดขึ้นรูป แต่จริงๆ แล้วขึ้นรูปเย็นโดย Welser Profile
แน่นอนว่า วิศวกรต้องการให้เครื่องขึ้นรูปม้วนฝ่าฝืนกฎเกณฑ์ด้านการผลิตเหล่านี้ และนี่คือจุดที่ความสามารถด้านเครื่องมือและวิศวกรรมของโรงม้วนเข้ามามีบทบาท ยิ่งวิศวกรรายต่อไปสามารถพัฒนากระบวนการให้ก้าวหน้าได้ (ขึ้นรูป 90 องศาที่หนาแน่นขึ้น และมีรูปทรงภายในที่ลึกยิ่งขึ้น) ในขณะที่ลดต้นทุนเครื่องมือและความแปรปรวนของกระบวนการให้เหลือน้อยที่สุด เครื่องขึ้นรูปม้วนก็จะยิ่งแข่งขันได้มากขึ้นเท่านั้น
แต่ดังที่จอห์นสันอธิบาย การขึ้นรูปเย็นในโรงรีดมีมากกว่านั้นมาก กระบวนการนี้ช่วยให้คุณได้รับโปรไฟล์ชิ้นส่วนที่วิศวกรส่วนใหญ่ไม่เคยพิจารณาใช้โปรไฟล์ด้วยซ้ำ “ลองนึกภาพแผ่นโลหะที่ผ่านกระบวนการรีดซึ่งมีความหนาประมาณ 0.100 นิ้ว เราสามารถสร้าง T-slot ที่กึ่งกลางด้านล่างของโปรไฟล์นี้ได้ จะต้องรีดร้อนหรือกลึงขึ้นอยู่กับความคลาดเคลื่อนและข้อกำหนดของชิ้นส่วนอื่นๆ แต่เราสามารถม้วนรูปทรงนี้ได้อย่างง่ายดาย”
รายละเอียดเบื้องหลังกระบวนการเป็นทรัพย์สินของบริษัท และ Welser ไม่เปิดเผยลายดอก แต่จอห์นสันสรุปเหตุผลของกระบวนการต่างๆ
ก่อนอื่นให้เราพิจารณาขั้นตอนการพิมพ์ลายนูนบนแท่นปั๊มก่อน “เมื่อคุณบีบอัด คุณก็ยืดหรือบีบอัดด้วย ดังนั้นคุณจึงยืดวัสดุและย้ายไปยังส่วนต่างๆ ของเครื่องมือ [พื้นผิว] เช่นเดียวกับที่คุณเติมรัศมีบนเครื่องมือ แต่ [ในการจัดทำโปรไฟล์] กระบวนการขึ้นรูปเย็นนี้] ก็เหมือนกับการเติมรัศมีบนสเตียรอยด์”
การทำงานแบบเย็นจะทำให้วัสดุแข็งแรงขึ้นในบางพื้นที่ ซึ่งออกแบบได้เพื่อประโยชน์ของผู้ออกแบบ อย่างไรก็ตาม เครื่องโปรไฟล์ต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุด้วย “คุณสามารถเห็นประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ บางครั้งอาจสูงถึง 30 เปอร์เซ็นต์” จอห์นสันกล่าว พร้อมเสริมว่าการเพิ่มขึ้นนี้ควรรวมอยู่ในแอปพลิเคชันตั้งแต่เริ่มต้น
อย่างไรก็ตาม การขึ้นรูปเย็นของ Welser Profile อาจเกี่ยวข้องกับการดำเนินการเพิ่มเติม เช่น การเย็บและการเชื่อม เช่นเดียวกับการขึ้นรูปโปรไฟล์ทั่วไป การเจาะสามารถทำได้ก่อน ระหว่าง หรือหลังการขึ้นรูป แต่เครื่องมือที่ใช้จะต้องคำนึงถึงผลกระทบของการทำงานเย็นตลอดกระบวนการ
วัสดุขึ้นรูปเย็นที่โรงงานในยุโรปของ Welser Profile ไม่มีความแข็งแกร่งเท่ากับวัสดุรีดความแข็งแรงสูงที่โรงงานในซูพีเรีย รัฐโอไฮโอ บริษัทสามารถผลิตวัสดุขึ้นรูปเย็นที่ความดันสูงถึง 450 MPa ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่ไม่ใช่แค่การเลือกวัสดุที่มีความต้านทานแรงดึงในระดับหนึ่งเท่านั้น
“คุณไม่สามารถทำเช่นนั้นได้ด้วยวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงและมีโลหะผสมต่ำ” จอห์นสันกล่าว “เรามักจะชอบใช้วัสดุที่มีโลหะผสมขนาดเล็ก ซึ่งช่วยป้องกันการแตกหัก แน่นอนว่าการเลือกใช้วัสดุเป็นส่วนสำคัญ”
เพื่ออธิบายพื้นฐานของกระบวนการ จอห์นสันได้อธิบายการออกแบบท่อเหลื่อม ท่อหนึ่งถูกสอดเข้าไปในอีกท่อหนึ่งและไม่สามารถหมุนได้ ดังนั้นแต่ละท่อจึงมีร่องยางที่ตำแหน่งเฉพาะรอบๆ เส้นรอบวง สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงตัวทำให้แข็งทื่อที่มีรัศมีเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการหมุนเมื่อหลอดหนึ่งเข้าสู่อีกหลอดหนึ่ง ท่อพิกัดความเผื่อที่แน่นเหล่านี้จะต้องใส่และดึงกลับอย่างแม่นยำโดยการหมุนเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อด้านนอกจะต้องเท่ากันทุกประการโดยไม่มีส่วนที่ยื่นออกมาของแบบหล่อบนเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน ด้วยเหตุนี้ ท่อเหล่านี้จึงมีร่องจริงซึ่งเมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าจะถูกอัดออกมา แต่กลับไม่ได้เป็นเช่นนั้น ผลิตโดยการขึ้นรูปเย็นบนเครื่องขึ้นรูปม้วน
ในการสร้างร่อง เครื่องมือรีดจะทำให้วัสดุบางลงตามจุดที่กำหนดตามแนวเส้นรอบวงของท่อ วิศวกรได้ออกแบบกระบวนการเพื่อให้สามารถคาดการณ์การไหลของวัสดุจากร่อง "บาง" เหล่านี้ไปยังส่วนที่เหลือของเส้นรอบวงท่อได้อย่างแม่นยำ การไหลของวัสดุจะต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าความหนาของผนังท่อระหว่างร่องเหล่านี้คงที่ หากความหนาของผนังท่อไม่คงที่ ส่วนประกอบต่างๆ จะไม่ซ้อนกันอย่างเหมาะสม
กระบวนการขึ้นรูปแบบเย็นที่โรงงานรีดขึ้นรูปในยุโรปของ Welser Profile ช่วยให้ชิ้นส่วนบางชิ้นบางลง ชิ้นอื่นๆ หนาขึ้น และวางร่องไว้ที่อื่นได้
ขอย้ำอีกครั้งว่า วิศวกรพิจารณาชิ้นส่วนและอาจคิดว่ามันเป็นการอัดขึ้นรูปหรือการตีขึ้นรูปร้อน และนั่นเป็นปัญหากับเทคโนโลยีการผลิตใดๆ ที่ท้าทายภูมิปัญญาดั้งเดิม วิศวกรจำนวนมากไม่ได้พิจารณาที่จะพัฒนาชิ้นส่วนดังกล่าว เนื่องจากเชื่อว่ามีราคาแพงเกินไปหรือไม่สามารถผลิตได้ ด้วยวิธีนี้ Johnson และทีมงานของเขากำลังกระจายข่าวไม่เพียงแต่เกี่ยวกับความสามารถของกระบวนการเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับประโยชน์ของการให้วิศวกร Welser Profile มีส่วนร่วมในการจัดทำโปรไฟล์ตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการออกแบบ
วิศวกรด้านการออกแบบและม้วนทำงานร่วมกันในการเลือกใช้วัสดุ โดยเลือกความหนาอย่างมีกลยุทธ์และปรับปรุงโครงสร้างของเกรน ส่วนหนึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องมือ และตรงบริเวณที่การขึ้นรูปเย็น (เช่น การหนาขึ้นและการทำให้บางลง) เกิดขึ้นในการก่อตัวของดอก โปรไฟล์ที่สมบูรณ์ นี่เป็นงานที่ซับซ้อนกว่าการเชื่อมต่อชิ้นส่วนโมดูลาร์ของเครื่องมือรีด (โปรไฟล์ Welser ใช้เครื่องมือโมดูลาร์เกือบทั้งหมด)
ด้วยพนักงานมากกว่า 2,500 คนและสายการผลิตการขึ้นรูปลูกกลิ้งมากกว่า 90 สาย Welser เป็นหนึ่งในบริษัทการขึ้นรูปลูกกลิ้งที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีพนักงานจำนวนมากที่ทุ่มเทให้กับเครื่องมือและวิศวกรที่ใช้เครื่องมือแบบเดียวกับที่ใช้จนถึงตอนนี้ ห้องสมุด Die เป็นเวลาหลายปี โปรไฟล์มากกว่า 22,500 โปรไฟล์ที่แตกต่างกัน
“ขณะนี้เรามีเครื่องมือลูกกลิ้ง [แบบแยกส่วน] มากกว่า 700,000 รายการในสต็อก” จอห์นสันกล่าว
“ผู้สร้างโรงงานไม่รู้ว่าทำไมเราจึงขอข้อมูลจำเพาะบางอย่าง แต่พวกเขาปฏิบัติตามข้อกำหนดของเรา” จอห์นสันกล่าว พร้อมเสริมว่า “การปรับเปลี่ยนที่ผิดปกติ” เหล่านี้ที่โรงงานช่วยให้ Welser ปรับปรุงกระบวนการขึ้นรูปเย็นได้
แล้ว Welzer อยู่ในธุรกิจเหล็กมานานแค่ไหนแล้ว? จอห์นสันยิ้ม “โอ้ เกือบทุกครั้งเลย” เขาล้อเล่นเพียงครึ่งเดียว ก่อตั้งบริษัทมาตั้งแต่ปี 1664 “จริงๆ แล้วบริษัทอยู่ในธุรกิจเหล็ก เริ่มต้นจากการเป็นโรงหล่อและเริ่มรีดและก่อตัวในช่วงปลายทศวรรษ 1950 และเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา”
ครอบครัว Welser ดำเนินธุรกิจมายาวนานถึง 11 รุ่น “ประธานเจ้าหน้าที่บริหารคือโธมัส เวลเซอร์” จอห์นสันกล่าว “ปู่ของเขาเริ่มต้นบริษัททำโปรไฟล์ และพ่อของเขาเป็นผู้ประกอบการที่ขยายขนาดและขอบเขตของธุรกิจ” ปัจจุบัน รายได้ต่อปีทั่วโลกเกิน 700 ล้านดอลลาร์
จอห์นสันกล่าวต่อว่า “ในขณะที่พ่อของโธมัสกำลังสร้างบริษัทในยุโรป โทมัสสนใจด้านการขายและการพัฒนาธุรกิจระหว่างประเทศจริงๆ เขารู้สึกว่านี่คือรุ่นของเขาและถึงเวลาแล้วที่เขาจะพาบริษัทไปทั่วโลก”
การเข้าซื้อกิจการ Superior เป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์นี้ ส่วนอีกส่วนหนึ่งคือการนำเทคโนโลยีการรีดเย็นมาใช้ในสหรัฐอเมริกา ในขณะที่เขียนบทความนี้ กระบวนการขึ้นรูปเย็นเกิดขึ้นที่โรงงานในยุโรปของ Welser Profile ซึ่งเป็นที่ที่บริษัทส่งออกผลิตภัณฑ์ไปยังตลาดโลก ยังไม่มีการประกาศแผนที่จะนำเทคโนโลยีดังกล่าวไปยังสหรัฐอเมริกา อย่างน้อยก็ยังไม่มีการประกาศ จอห์นสันกล่าวว่า เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ โรงงานรีดวางแผนที่จะขยายกำลังการผลิตตามความต้องการ
ลวดลายดอกไม้ของโปรไฟล์ม้วนแบบดั้งเดิมแสดงให้เห็นขั้นตอนของการก่อตัวของวัสดุในขณะที่เคลื่อนผ่านสถานีรีด เนื่องจากรายละเอียดเบื้องหลังกระบวนการขึ้นรูปเย็นของ Welser Profile เป็นกรรมสิทธิ์ จึงไม่ได้ผลิตเป็นลายดอกไม้
Welser Profile และ Superior ในเครือนำเสนอการทำโปรไฟล์แบบดั้งเดิม แต่ทั้งสองมีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านที่ไม่จำเป็นต้องมีข้อกำหนดเฉพาะ สำหรับ Superior นี่เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง สำหรับ Welser Profile การขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งในหลายกรณีไม่สามารถแข่งขันกับเครื่องรีดอื่นๆ ได้ แต่สามารถแข่งขันกับเครื่องอัดรีดและอุปกรณ์การผลิตพิเศษอื่นๆ ได้
ในความเป็นจริง Johnson กล่าวว่าทีมงานของเขากำลังดำเนินกลยุทธ์เครื่องอัดรีดอะลูมิเนียม “ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 บริษัทอะลูมิเนียมเข้ามาในตลาดและกล่าวว่า 'ถ้าคุณสามารถฝันได้ เราก็สามารถบีบมันออกมาได้' พวกเขาให้ทางเลือกแก่วิศวกรได้ดีมาก หากคุณสามารถฝันถึงมันได้ คุณจะต้องจ่ายค่าธรรมเนียมเล็กน้อยสำหรับเครื่องมือนี้ เราสามารถผลิตได้โดยมีค่าธรรมเนียม สิ่งนี้ทำให้วิศวกรมีอิสระมากขึ้นเพราะพวกเขาสามารถวาดอะไรก็ได้อย่างแท้จริง ตอนนี้เรากำลังทำสิ่งที่คล้ายกัน – เฉพาะตอนนี้กับการทำโปรไฟล์เท่านั้น
Tim Heston เป็นบรรณาธิการอาวุโสของนิตยสาร FABRICATOR และอยู่ในอุตสาหกรรมการผลิตโลหะมาตั้งแต่ปี 1998 โดยเริ่มต้นอาชีพของเขากับนิตยสาร Welding Magazine ของ American Welding Society ตั้งแต่นั้นมา เขาได้ดูแลกระบวนการแปรรูปโลหะทั้งหมด ตั้งแต่การปั๊ม การดัด และการตัด ไปจนถึงการเจียรและขัดเงา เข้าร่วม The FABRICATOR ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2550
FABRICATOR คือนิตยสารเกี่ยวกับการปั๊มขึ้นรูปและการผลิตโลหะชั้นนำในอเมริกาเหนือ นิตยสารดังกล่าวเผยแพร่ข่าวสาร บทความทางเทคนิค และเรื่องราวความสำเร็จที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น FABRICATOR อยู่ในอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี 1970
การเข้าถึง FABRICATOR แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ช่วยให้เข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
ขณะนี้มีการเข้าถึง Tubing Magazine แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบแล้ว ทำให้คุณเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
การเข้าถึง The Fabricator en Españolแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ช่วยให้เข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
นับตั้งแต่ก่อตั้งบริษัท Detroit Bus ในปี 2011 Andy Didoroshi ยังคงดำเนินธุรกิจต่อไปโดยไม่หยุดชะงัก...
เวลาโพสต์: 22 ส.ค.-2023