Вальцевание является одним из популярных и востребованных видов обработки металла. Технология применяется для придания листовому металлу, трубам, заготовкам определённых форм и размеров. Вальцовка, как и другие способы обработки, обладает своими особенностями, влияющими на конечную стоимость сырья.
Вальцовке подвергаются и сплавы, и чистый листовой металл, прутки, кругляки и т.д. Причём, вальцовку выполняют не только в условиях промышленного предприятия, но и в быту. Для этого необходимо минимальное оборудование и навыки.
Суть технологии вальцевания
Под вальцеванием понимается совокупность технологических процессов, направленных на пластическую деформацию металла или композиционных материалов. Заготовки пропускают через вращающиеся валки определённой формы и сечения, после чего они приобретают заданную форму: пластины, полосы, уголка и т.д.
Вальцевание относится к методам «холодной» обработки металла, при котором предварительный нагрев стали не выполняется. Но в некоторых случаях, особенно при вальцевании металлических листов больших размеров и толщины, может применяться параллельный высокотемпературный нагрев.
Вальцевание чаще всего используют при производстве трубного металлопроката в больших объёмах. С помощью специальных станков можно регулировать диаметр трубы, создавать плотные соединения, в которых один элемент жёстко и герметично вставляется в другой. К примеру, вальцевание часто применяют при производстве решёток теплообменников.
Для вальцевания необходимо специальное промышленное оборудование, которое позволяет производить обработку металлов в соответствие с требованиями ГОСТ и ТУ. Технические характеристики, мощность, скорость подачи металла являются определяющими факторами при его выборе. От станка зависит и точность вальцовки, и предельные погрешности, и производительность предприятия.
Популярность изготовления трубопроводов и листового проката методом вальцевания объясняется рядом преимуществ данной технологии в сравнении с другими видами металлообработки:
- физико-химические свойства стали не изменяются при холодной деформации;
- вальцевание не нарушает структуру металла;
- процесс энергоэффективен, т.к. не требует затрат на разогрев стали и сплавов.
Валки не повреждают кристаллическую решётку металла и не наносят его структуре никакого урона.
Сферы использования деталей, полученных вальцеванием
Вальцевание применяют не только для производства заготовок из листовой стали, сортового проката, деталей и конструктивных элементов. Процесс активно используется для восстановления геометрии деформированных изделий. Вальцевание является частью технологического процесса по холодной штамповке деталей. К примеру, его используют на автомобильных производствах для изготовления элементов силового каркаса грузовых автомобилей. Вальцевание используется и для обработки заготовок из композиционных материалов: резины, каучука, пластмассы.
С помощью вальцевания можно не только уплотнить материал, но и улучшить его характеристики. Оборудование позволяет получать изделия различной формы и сечения:
- квадратной;
- круглой;
- прямоугольной;
- овальной;
- конусовидной.
На современных промышленных производствах вальцовка применяется для изготовления композитных панелей, декоративных элементов, уплотнительных профилей, обечаек, полотен для ленточнопильных станков, равнополочных и неравнополочных уголков.
Вальцевание используют и в качестве завершающего этапа различных технологических процессов. Валки устраняют мелкие дефекты механической обработки, придают поверхности гладкость и необходимую шероховатость, повышают эстетическую привлекательность изделия.
К примеру, с помощью вальцовочных станков обрабатывают кромки листового металла, подготавливая его к дальнейшему применению. Такая процедура часто применяется при изготовлении кровельных материалов. При обработке по периметру листа формируются одинарные или двойные фальцы, позволяющие надёжно и герметично соединять кровельные листы. Защитный полимерный слой, наносимый на поверхность металла, защищает его от коррозии и механических повреждений. Наверняка, многие слышали термин: «фальцевая кровля». Это как раз кровля, изготавливаемая методом вальцевания элементов.
Особенности завальцовки
Планомерное развитие технологии вальцевания привело к тому, что её стали использовать и в быту. В строительных магазинах можно найти специализированный инструмент и даже компактное оборудование для вальцовки металла. Такие станки, как правило, имеют электрический привод в отличие от мощных промышленных станков с гидроприводом.
Промышленное оборудование даёт возможность обрабатывать листы металла длиной до 12 м толщиной до 10 мм. Для этого используются специальные матрицы, имеющие разный профиль. Перед обработкой выбирается и оснастка, позволяющая получить изделие по требованиям рабочего чертежа.
Завальцовка краёв листового металла выполняется с помощью специальных приспособлений, а также ручного инструмента: оправок и киянок. Завальцовка является разновидностью вальцевания. Оправка и заготовка жёстко фиксируются на рабочем столе или в тисках, а затем сгибается под нужным углом с помощью механического воздействия. Далее деталь помещается на ровную поверхность, кромки завальцовываются.
При гибке краёв металла пользуются специальными клещами. С их помощью отгибается кромка для дальнейшей завальцовки киянкой. Ручная завальцовка используется только для обработки заготовок небольших размеров и длины. Основной недостаток обработки «в домашних условиях» — низкая точность и трудоёмкость.
Преимущества вальцовки
Вальцевание листовых сталей и металлопроката – удобный и быстрый процесс. В сравнении с другими видами оборудования вальцовочные станки обеспечивают:
- снижение расходов на дооснащение и переоборудование производства;
- сокращение времени на переналадку;
- эффективное использование сырья при средне- и крупносерийном производстве;
- минимальные потери из-за брака продукции.
Внедрение процесса вальцовки возможно не только на крупном промышленном предприятии, но даже в небольшой мастерской. Конструкция современных станков для вальцевания металла проста, они требуют минимального ухода и обслуживания, а срок службы составляет несколько десятилетий.
