Suggerimenti per massimizzare l'efficienza del laminatoio per tubi (Parte II)

Tutti in ogni settore di trasformazione desiderano il massimo tempo di attività e la massima resa, ma quando le materie prime sono costose e scarse, queste preoccupazioni sono particolarmente acute. Immagini Getty

Nota dell'editore: questa è la seconda puntata di una serie in due parti sull'ottimizzazione delle operazioni di lavorazione dei tubi. Leggi la prima parte qui.

"Le limitazioni spesso si trovano nelle aree di ingresso e di uscita", ha affermato Nelson Abbey, direttore di Abbey Products presso Fives Bronx Inc. Le operazioni efficienti dello stabilimento possono essere ostacolate dalla movimentazione dei materiali e dalla giunzione dei coil all'estremità di ingresso; Anche il taglio del prodotto a misura e l'estrazione dei tubolari dal mulino tendono a imporre limiti all'estremità di uscita.

Portare la bobina nel mulino. Se le bobine sono lunghe, la saldatura di testa della bobina in uscita con quella in entrata potrebbe avvenire ogni 15 o 20 minuti e l'operatore fa una pausa tra ciascuna di esse, ha detto Abbey. Se le bobine sono corte e impiegano solo 5 min. o almeno così per farsi strada attraverso lo stabilimento, è probabile che il processo di unione finale costituisca il limite di produttività dello stabilimento. Bobine più lunghe significano fermi macchina meno frequenti e comportano meno stress per l'operatore, ha affermato.

La maggior parte di queste saldature di testa hanno un solo scopo: mantenere le due bobine unite fino a quando la nuova bobina non ha attraversato il mulino, e la saldatura di testa viene scartata dopo che quella sezione ha attraversato il taglio.

Per alcune applicazioni, la saldatura di testa ha un secondo scopo. Per lunghi tratti di tubi a spirale, che possono essere lunghi chilometri, le saldature di testa sono una caratteristica del prodotto e devono essere altrettanto durevoli e a tenuta stagna quanto le saldature longitudinali. Sebbene il processo di saldatura ad arco sia tradizionale, la tecnologia laser si sta facendo strada in questa applicazione, ha affermato Kevin Arnold, responsabile vendite del Midwest per IPG Photonics. I vantaggi sono gli stessi della saldatura longitudinale con tecnologia laser, in particolare il minimo apporto di calore e la minima distorsione che ne consegue.

"Il minore apporto di calore e la zona influenzata dal calore più piccola creano una saldatura più durevole", ha affermato Mark Wagner, vicepresidente delle vendite di Guild International. “Una saldatura dura e fragile tende a rompersi mentre il giunto si muove attraverso il mulino. La tensione può essere enorme e spesso è più che sufficiente per rompere la saldatura. Utilizzando un laser per unire le bobine, Guild ha scoperto che le rotture delle saldature sono notevolmente ridotte e che la linea può riprendere la velocità molto più rapidamente.

"Un altro problema è lo spessore del cordone di saldatura", ha affermato. “I processi di saldatura ad arco lasciano tipicamente un cordone di saldatura spesso. Lo spessore aggiuntivo accelera l'usura dell'attrezzatura del rullo e di altre attrezzature, come i livellatori di tensione in linea, quindi la saldatura deve essere trattata con fresatura manuale o automatica per ridurre il cordone di saldatura, quindi lo spessore è coerente. La saldatura laser non lascia un cordone di saldatura in rilievo, quindi elimina i trattamenti postsaldatura come la fresatura."

Inoltre, il processo iniziale, ovvero la saldatura di testa, tende a essere più rapido con la saldatura laser rispetto ai processi di saldatura ad arco, ha aggiunto.

Crealo, taglialo e spostalo fuori. Quando tutto è stato detto e fatto in cartiera, l'attenzione si sposta sul processo di taglio. Alcuni prodotti richiedono semplicemente più tempo per essere tagliati rispetto ad altri. Anche un prodotto che di solito viene realizzato a una velocità elevata ed è facile da tagliare, ad esempio un tubo di piccolo diametro e con pareti leggere, può rallentare uno stabilimento se le lunghezze di taglio finali sono brevi. La sega deve muoversi alla stessa velocità del tubo per eseguire il taglio, tornare alla posizione iniziale, quindi riprendere la velocità della fresa per eseguire il taglio successivo. Man mano che le lunghezze di taglio diminuiscono, le accelerazioni della sega devono diventare sempre più veloci per tenere il passo.

Oltre il limite, l'esecuzione della finitura come parte del processo di produzione può creare un collo di bottiglia.

"Il lavaggio dei trucioli fuori dal tubo, il loro rivestimento e il loro raggruppamento sono processi aggiuntivi che di solito rallentano una linea", ha affermato Abbey. Il problema è che questi funzionano in modi diversi, ha spiegato Abbey.

"Un mulino funziona in modo più efficiente quando funziona costantemente a una velocità costante", ha affermato. "Le operazioni di finitura sono processi di avvio e arresto." In superficie, la differenza è il ritmo del mulino rispetto al ritmo delle fasi di finitura, ma va più in profondità.