Precisão em movimento: avanços nas máquinas de dobra de rolos chinesas

Visão geral

O Prato Máquina de dobrar rolos é um dos oito principais produtos de máquinas de forjamento e se enquadra na categoria de máquinas de correção de dobra.

O Máquina de dobrar rolos é um equipamento de conformação de metal que usa o princípio do círculo de três pontos para moldar chapas de metal. O movimento e a rotação do rolo de trabalho, cujos eixos são paralelos entre si, resultam em dobramento elastoplástico contínuo da chapa, o que leva à criação de uma forma predeterminada e peça de trabalho de precisão.

O rolo de trabalho serve como o principal componente de trabalho e converte energia mecânica e hidráulica em energia cinética para facilitar sua mudança de posição e rotação. Isso torna fácil dobrar e enrolar chapas de metal em peças curvas ou cilíndricas de curvatura única ou múltipla em um estado frio, médio ou quente.

Ao ajustar o formato do rolo ou adicionar um dispositivo de enrolamento cônico, o fluxo do material pode ser restringido, e a velocidade de movimento de diferentes partes na mesma peça de trabalho pode ser alterada. Isso permite a criação de peças de arco ou cilindro com formas de curvatura única ou múltipla, como elipses, quadrados e formas assimétricas.

Dois métodos, dobra por prensa e dobra, podem ser usados para dobrar chapas metálicas em formas simples ou em arco com curvaturas únicas ou múltiplas. A dobra por prensa é realizada em uma prensa hidráulica ou prensa dobradeira com a assistência de uma matriz, contando principalmente com dobra plástica transversal. O processo de dobra é um processo descontínuo ponto a ponto ou seccional.

Comparado à dobra por prensa, a dobra por rolo tem as seguintes vantagens:

O processo de dobra é uma dobra elástica-plástica contínua com baixa quantidade de retorno elástico e uma força de tração definida, resultando em conformação precisa, dobras de alta qualidade e alta eficiência de trabalho.
A ausência de conformação de matriz reduz os custos operacionais.
A dobra por rolos exige uma força de dobra menor em comparação à dobra por prensa e o custo de uma máquina de dobra por rolos é menor do que o de uma prensa hidráulica.
Com a adição de equipamentos auxiliares, a dobra de rolos também pode ser usada para criar peças cônicas e dobrar tubos e perfis.
Como resultado, a máquina de dobrar rolos de chapas é amplamente utilizada em vários setores, como fabricação de caldeiras, construção naval, petróleo, química, hidráulica e estrutura metálica.

Na China, o desenvolvimento de máquinas de dobra de rolos progrediu de mecânica para hidráulica e agora para tecnologia CNC. A tecnologia de controle hidráulico e automático de máquinas de dobra de rolos melhorou muito nos últimos anos.

Na década de 1990, as máquinas de dobra de chapas de controle numérico desenvolveram-se rapidamente na China e passaram por melhorias contínuas, tornando-se cada vez mais maduras. A transição da automação de máquina única para célula de fabricação flexível também foi concluída.

Produção eficiente, precisa e em massa é essencial para a civilização industrial moderna. Desenvolver equipamentos de correção de dobra de alta eficiência, alta precisão, seguros, ecologicamente corretos, automatizados, flexíveis e inteligentes é crucial para melhorar o nível da indústria de fabricação de equipamentos da China, atender às necessidades da competição empresarial e aumentar os benefícios econômicos.

A situação básica das máquinas de dobrar rolos na China

2.1 Papel importante da máquina de dobrar rolos na indústria de fabricação de equipamentos

A demanda por máquinas de dobra de chapas está aumentando devido ao desenvolvimento de várias indústrias, como aeroespacial, armas militares, automóveis, locomotivas e material rodante, instrumentos e medidores, construção naval, indústria química, vasos de pressão, metalurgia, máquinas de engenharia e componentes metálicos. A exigência de precisão de chapas de laminação também está aumentando.

A indústria de construção naval da China tem maiores demandas por funcionalidade, confiabilidade, segurança e automação de máquinas de dobra comuns e marítimas com funções de compostos de enrolamento devido ao rápido crescimento da indústria de manufatura.

O setor de energia elétrica, que inclui energia a carvão, energia hidrelétrica, energia nuclear e energia eólica, incentivadas pela política nacional de energia limpa, exige grandes conjuntos de máquinas de dobra para tubulações e torres de colunas.

A tendência para vasos de pressão de grande escala e alto parâmetro está se tornando mais aparente em indústrias como petróleo offshore, gás natural, petroquímica e química de carvão. Máquinas de laminação de chapas de grande escala, capazes de formar chapas grossas e de alta resistência, são cruciais para produzir reatores de hidrogenação de mil toneladas, reatores de liquefação de carvão de duas mil toneladas e tanques esféricos de gás natural de 10.000 metros cúbicos.

No futuro, os requisitos de eficiência energética, economia de material e corte reduzido se tornarão cada vez mais intensos. Estima-se que o uso de máquinas de dobra de chapas como equipamento de processo aumente a eficiência em 10 a 40 vezes e economize mais de 60% de materiais.

Os dados mostram que 70% da produção de aço precisa ser deformada e 2/3 do aço na indústria de conformação de metais precisa ser processado. Para cada 10.000 toneladas de reprocessamento de chapas, tubos e perfis, são necessárias uma dobradora de tubos, uma máquina de dobra de rolos e uma máquina de dobra de rolos de perfis.

2.2 Situação atual da máquina de dobrar rolos de chapa

Nos últimos anos, a indústria de máquinas de dobra de rolos na China cresceu significativamente e suas capacidades de fabricação melhoraram. Isso teve um impacto significativo na melhoria do nível de fabricação de equipamentos e na promoção do processo de industrialização na China.

1) Principais tipos e características da máquina de dobrar rolos de chapa

As máquinas de dobrar chapas podem ser classificadas em várias categorias com base em vários fatores:

Número de rolos de trabalho: dois rolos, três rolos, quatro rolos ou vários rolos
Disposição dos rolos: simétrica ou assimétrica
Posição do eixo do rolo: horizontal ou vertical
Modo de ajuste do rolo: ajuste para cima ou ajuste para baixo
Modo de condução principal: mecânico ou hidráulico
Modo de transmissão do rolo: acionamento superior, acionamento inferior ou acionamento total
Tipo de corpo de rolamento: aberto ou fechado (marítimo)
Função: comum ou multifuncional
Método de laminação: laminação a frio, laminação a quente ou laminação a quente
Modo de controle: controle de corrente forte, controle NC ou controle CNC
A Tabela 1 mostra os principais tipos de máquinas de dobra de chapas com base no número de rolos de trabalho, arranjo de rolos, métodos de ajuste de posição, etc. Os tipos comuns de máquinas de dobra de três rolos incluem:

Tipo simétrico
Tipo curva para baixo
Tipo horizontal para baixo
Rolo superior tipo cruzado (rolo superior tipo universal)
Outros tipos comuns de máquinas de dobrar chapas incluem:

Máquina de dobrar quatro rolos (tipo comum)
Máquina de dobrar de dois rolos
Máquina de dobrar vertical de três rolos
Máquina de dobrar marinha

2) Histórico de desenvolvimento e situação atual da máquina de dobrar chapas

A produção especializada de máquinas de dobra de chapas na China começou no início dos anos 1970 com o desenvolvimento de uma máquina de dobra simétrica de três rolos com transmissão mecânica. Embora tivesse uma estrutura simples, ela não conseguia pré-dobrar as extremidades das chapas, o que resultava em baixa eficiência de produção e aumento dos custos de mão de obra e material.

No final da década de 1970, a Changzhi Iron and Steel (Group) Forging Machinery desenvolveu com sucesso uma máquina de dobra de chapas de quatro rolos com transmissão mecânica que podia pré-dobrar ambas as extremidades da chapa. No entanto, essa máquina tinha uma estrutura grande, alto consumo de material e um longo ciclo de fabricação.

Em meados da década de 1980, a fábrica introduziu a máquina de dobra de quatro rolos totalmente hidráulica e a máquina de dobra de três rolos com ajuste de nível hidráulico. Essas máquinas não apenas pré-dobravam a chapa metálica, mas também completavam a formação do cilindro após a soldagem, levando a uma melhoria de 2 a 3 vezes na eficiência de trabalho em comparação ao modelo original.

No final da década de 1980, máquinas de dobra de três ou quatro rolos controladas por PC e NC entraram no mercado chinês. Essas máquinas tinham as funções de nivelamento automático do rolo de trabalho e elevação síncrona do rolo de trabalho em um estado inclinado, com precisão síncrona entre os rolos de trabalho controlada dentro de ±0,2 mm.

No início da década de 1990, a Changzhi Forging desenvolveu a máquina de dobra de chapa de três rolos do tipo arco para baixo e a máquina de dobra de chapa de quatro rolos do tipo arco. Essas máquinas podiam pré-dobrar e enrolar a chapa em um processo de carga e descarga, e tinham uma força de dobra razoável, peso leve e estrutura compacta. A máquina de dobra de chapa curva de quatro rolos era particularmente adequada para laminação de cilindros de pequeno diâmetro, com um diâmetro mínimo do cilindro de 1,1-1,2 vezes o diâmetro do rolo superior.

Em meados da década de 1990, a Changzhi Forging adotou a tecnologia de acionamento principal de confluência de quatro motores e aplicou-a à estrutura reguladora do tipo horizontal para baixo para máquinas de dobra de três rolos em larga escala. A primeira máquina de dobra de três rolos horizontal para baixo CDW11XNC -140×4000 em larga escala foi desenvolvida para o Projeto das Três Gargantas e, em 2002, a planta produziu a máquina de dobra de três rolos horizontal para baixo CDW11XNC -160/250×4000 para a Fábrica de Máquinas Químicas de Nanquim.

Atualmente, a China é capaz de produzir a maior máquina de dobra de chapas de três rolos com regulagem horizontal para baixo. Esta máquina pode laminar chapas frias com espessura de até 250 mm e chapas de bobinas quentes com espessura de até 400 mm. A largura máxima da chapa que pode ser processada é de 3000 mm a 4500 mm, e a pressão do rolo superior e inferior pode atingir 40000 kN a 60000 kN.

Os principais fabricantes nacionais de máquinas de dobra de três rolos horizontais de grande porte são Changzhi Forging, Hubei Ezhong e Tai'an Hualu. A Figura 2 mostra a máquina de dobra de três rolos horizontais de grande porte CDW11XNC -40×8000.

Fig. 2 CDW11XNC -40×8000 máquina de dobrar três rolos horizontal tipo descendente
Fig. 2 CDW11XCNC-40×8000 máquina de dobra de três rolos horizontal para baixo

A máquina é capaz de laminar chapas com espessura máxima de 40 mm, largura máxima de 8000 mm, limite de escoamento de 240 MPa e diâmetro mínimo de bobina de carga total de ø2500 mm, com diâmetro mínimo de bobina de ø900 mm.

A máquina compensa a deflexão do rolo superior por meio do uso de um mecanismo de cunha, acionado por um motor, redutor e parafuso, que ajusta a deflexão do rolo inferior.

O sistema NC pode calcular e gerar programas automaticamente com base em parâmetros como espessura da chapa, largura, diâmetro do tambor, limite de rendimento e muito mais, permitindo o controle automático.

Para acomodar a laminação de chapas extra longas e finas (onde a relação espessura/largura é pequena), a Changzhi Forging desenvolveu um novo tipo de máquina de dobra de três rolos, simétrica ou horizontal para baixo, com um rolo de apoio e uma viga transversal no rolo superior (conforme mostrado na Fig. 3).

Fig. 3 CDW11XNC-8×9500 máquina de dobrar três rolos horizontal para baixo
Fig. 3 CDW11XCNC-8×9500 máquina de dobra de três rolos horizontal para baixo

A máquina é movida principalmente por três rolos com um corpo de rolamento basculante, capaz de rolar peças cilíndricas fechadas. Ela também possui controle de computador, tornando-a particularmente adequada para rolar peças cilíndricas longas de paredes finas com múltiplas curvaturas.

A máquina de dobrar de três rolos com um rolo superior do tipo cruzado (rolo superior do tipo universal) foi fabricada com sucesso pela First Heavy Machinery Factory no início da década de 1980. No final da década de 1980, empresas como a Nantong Hengli Heavy Industry começaram a produzi-la profissionalmente.

A máquina requer apenas o ajuste do rolo superior para executar a laminação de chapas e a pré-dobragem. O rolo inferior é fixo, proporcionando facilidade de uso para laminação de material e chapa. No entanto, a grande estrutura da máquina pode ser desafiadora, tornando-a mais adequada para laminação de chapas com espessura de menos de 80 mm a 100 mm.

A máquina de dobra de placas marítimas foi fabricada pela First Heavy Machinery Factory e Changzhi Forging. Inicialmente, ela tinha uma estrutura simétrica com especificações como W11TNC-20×8000 e W11TNC-25×9000. À medida que a produção de construção naval da China cresceu rapidamente e a indústria de construção naval mudou de fraca para forte, a máquina de dobra marítima se desenvolveu em um tipo horizontal para baixo, além de sua estrutura simétrica.

Esta máquina é capaz de laminar e pré-dobrar peças de trabalho curvas e cônicas, e pode dobrar chapas de aço com a ajuda de uma matriz de dobra. Ela funciona tanto como uma máquina de laminação quanto como uma máquina de dobra. A tecnologia de compensação de deflexão para os rolos de trabalho superiores e inferiores, a tecnologia de acionamento independente bidirecional do rolo de trabalho e a tecnologia de controle numérico para parâmetros de processo de dobra e dobra atingiram um nível de classe mundial.

Atualmente, a pressão máxima para baixo do rolo superior da máquina de dobra de chapas marítimas domésticas é de 22000 kN. A largura das chapas laminadas ou dobradas pode atingir mais de 21000 mm, atendendo às necessidades da indústria de construção naval.

A figura abaixo mostra a máquina de dobra de três rolos marítima Changzhi Forging CDW11TNC-32×13500 e a máquina de dobra de três rolos marítima horizontal down type CDW11TXNC-22000kN×16000 mm, respectivamente. Os principais fabricantes nacionais de máquinas de dobra marítima incluem Changzhi Forging, Tai'an Hualu e Nantong Hengli.

Sistema de transmissão principal 2. Quadro 3. Cilindro de óleo principal 4. Viga superior
Rolo de trabalho superior 6. Rolo de apoio superior 7. Rolo de trabalho inferior 8. Rolo de apoio inferior
Dispositivo de movimentação horizontal do rolo inferior 10. Travessa inferior 11. Viga de conexão
O Vertical Roller é uma máquina de dobra de três ou quatro rolos, onde o eixo é perpendicular ao plano horizontal. O tipo mais comumente usado é a máquina de dobra vertical simétrica de três rolos.

A Changzhi Iron and Steel (Group) Forging fabricou equipamentos como CDW11TNC-36×1000 e 12×2000 para vários setores, incluindo petróleo e química.

A First Heavy Machine Factory introduziu tecnologia da Hugh Smith Company do Reino Unido e projetou e produziu uma série de máquinas de dobra vertical com um único rolo principal. Eles fabricaram uma máquina de dobra vertical de 30000kN x 3600mm.

Em comparação com as dobradeiras horizontais, as dobradeiras verticais têm as vantagens de serem leves, ocuparem menos espaço no chão e terem menor consumo de energia, o que leva à redução da intensidade de trabalho, principalmente na laminação a quente.

A máquina de dobrar de dois rolos tem um rolo de aço rígido como rolo superior e um rolo elástico com um núcleo de rolo de aço envolto em revestimento elástico como rolo inferior.

A conformação rotativa com o uso de meios elásticos (RSEM) é um método avançado de dobra de peças de chapa metálica com um meio elástico.

Atualmente, empresas como a Changzhi Forging e outras têm a tecnologia para projetar e fabricar esses produtos, e a Escola de Engenharia Mecânica e Elétrica da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanquim também desenvolveu uma.

A Figura 6 descreve a máquina de dobra de dois rolos produzida pela Changzhi Forging. O rolo superior é um rolo elástico feito de um núcleo de rolo de aço com um revestimento elástico, enquanto o rolo inferior é um rolo de aço rígido. A máquina tem uma estrutura de descarga inferior.

Fig. 6 Desenho esquemático de uma máquina de dobrar chapas de dois rolos
Fig. 6 Desenho esquemático de uma máquina de dobrar chapas de dois rolos

A máquina de dobrar de dois rolos foi inventada por Kauffman dos Estados Unidos. Desde então, países como Grã-Bretanha, Japão, França, Itália e Rússia também dominaram a tecnologia e produziram máquinas-ferramentas CNC altamente automatizadas. Essas máquinas são usadas para fabricar várias peças de paredes finas em indústrias como aviação, produtos químicos e produtos civis. As peças incluem conchas cilíndricas e cônicas, seções de tubos, peças de paredes finas com formato especial, peças de paredes finas com várias unidades e seções de placas enrijecidas ou onduladas).

Comparado às tecnologias de dobra de três e quatro rolos, o processo RESM tem várias características e benefícios notáveis:

Alta precisão na conformação de peças: O processo RESM resulta em um alto grau de precisão na curvatura e no paralelismo das bordas após a dobra, com a borda reta permanecendo menor que a espessura da chapa, tornando-o ideal para conformar chapas porosas e chapas nervuradas com camadas protetoras.
Alta curvatura de flexão e rendimento: O processo de dobra de rolo envolve deformação gradual sob baixa pressão, o que reduz o risco de enrugamento e rachaduras durante a conformação. A pequena força necessária para a conformação também o torna adequado para materiais difíceis de deformar, como ligas de titânio, aço inoxidável e materiais compostos.
Alta eficiência de produção: O processo RESM é conveniente de operar e tem alta velocidade de trabalho, resultando em melhor produtividade da mão de obra.
Boa qualidade da superfície: O uso de um meio elástico protege a superfície contra arranhões durante a dobra e a conformação, preservando a qualidade da superfície, especialmente para chapas com camadas protetoras e superfícies polidas.
No entanto, também há algumas desvantagens a considerar:

Versatilidade limitada: A necessidade de usar revestimentos no rolo superior para cilindros com curvaturas diferentes significa que o RESM não é ideal para produtos com muitas variedades e pequenos lotes.
Limitações de espessura de processamento: O RESM geralmente é limitado ao processamento de chapas com espessura abaixo de 10 mm.
Concluindo, a tecnologia RESM tem uma ampla gama de aplicações potenciais. Atualmente, à medida que a indústria química da China e indústrias como caldeiras e vasos de pressão continuam a se desenvolver, a demanda por máquinas de dobra para chapas grossas e de alta resistência com controle numérico está crescendo. Enquanto isso, o desenvolvimento das indústrias de caminhões-tanque de óleo e tanques de óleo está impulsionando a necessidade de pequenas máquinas de dobra com a capacidade de lidar com chapas finas, tipos superlongos, multicurvaturas e controle numérico. O futuro da tecnologia de dobra também envolverá o desenvolvimento de unidades de dobra flexíveis, com máquinas de dobra CNC como o centro.

3) Controle automático da máquina de laminação de chapas

A máquina de dobra mecânica normalmente usa controle de corrente forte, enquanto a máquina de dobra de placa hidráulica emprega controle NC (Controle Numérico). O sistema de controle NC é usado principalmente para sincronizar o controle de posição dos cilindros de óleo em ambas as extremidades do rolo de trabalho de forma estática e dinâmica.

No processo de laminação, o controle é realizado principalmente pelo operador com base em sua experiência. A máquina de laminação de controle numérico, no entanto, permite o controle automático e oferece alta precisão de laminação, eficiência e facilidade de operação. É adequada tanto para laminação em lote quanto para laminação de pequenos lotes de peça única.

Atualmente, várias máquinas de dobra, como tipo horizontal para baixo, tipo curva para baixo, máquina de dobra de três rolos móveis em cruz de rolo superior, máquina de dobra de dois rolos, máquina de dobra de quatro rolos do tipo arco e comum, máquina de dobra marítima, entre outras, são equipadas com funções CNC.

O componente principal dessas máquinas é um PLC de processamento de computador industrial, que não apenas sincroniza os cilindros de óleo esquerdo e direito do rolo de trabalho dinamicamente e estaticamente, mas também calcula e otimiza automaticamente os parâmetros do processo, como tempos de laminação, quantidade de redução a cada vez, movimento horizontal do rolo inferior, taxa de alimentação da chapa metálica, raio de formação teórico, carga em cada rolo e borda reta residual mínima durante a pré-dobragem. Essa otimização é baseada em parâmetros como espessura, largura, diâmetro do tambor e limite de rendimento, entre outros.

No entanto, o arranjo dos rolos superiores e inferiores da máquina de dobra de três rolos é escalonado, dificultando o controle da taxa de avanço da chapa metálica e, portanto, o controle numérico real não é possível. A máquina de dobra de quatro rolos e a máquina de dobra de dois rolos, por outro lado, podem controlar com precisão a taxa de avanço da chapa metálica, permitindo, assim, o controle CNC real.

A Changzhi Forging desenvolveu com sucesso uma máquina de dobra CNC de quatro rolos, preenchendo a lacuna nacional e sendo comparável aos produtos de fabricantes avançados de máquinas de dobra de chapas em todo o mundo.

O rolo superior de uma máquina de dobra de quatro rolos NC (Controle Numérico) é o rolo de acionamento principal, alimentado por um motor CC. O feedback de velocidade e posição é controlado por um sistema de malha fechada, composto por um regulador de velocidade CC, motor CC e codificador fotoelétrico, para garantir o controle preciso da alimentação do material da folha.

O rolo inferior e os rolos em ambos os lados são acionados por cilindros hidráulicos para movimento para cima e para baixo. O PLC (Controlador Lógico Programável) compara o sinal de entrada (Ur) com o sinal de feedback (Up) coletado pelo sensor de deslocamento e ajusta o sinal de entrada (△U) de acordo. Este sinal de entrada é então convertido em formato digital/analógico (D/A) e usado para acionar o sistema hidráulico, garantindo o controle preciso da posição do rolo inferior e dos dois rolos.

O sistema de controle da máquina de dobra CNC de quatro rolos é composto pelo seguinte hardware: um controlador de velocidade digital DC Eurotherm série 590, um CLP Omron C200HX, uma interface homem-máquina com tela sensível ao toque Mitsubishi A970GOT, um sensor de deslocamento de alta precisão e uma tela de exibição conectada à CPU C200HX por meio de comunicação padrão RS232.

Com base em parâmetros como espessura, largura, diâmetro, limite de rendimento e coeficiente de correção de retorno elástico, a máquina de dobra de quatro rolos de controle numérico pode calcular e otimizar automaticamente os parâmetros do processo, incluindo tempos de laminação, o deslocamento do rolo inferior e do rolo lateral, taxa de alimentação da folha, raio de formação teórico, carga em cada rolo, inclinação do rolo superior e borda reta residual mínima durante a pré-dobragem. A máquina também permite controle automático.

O controle preciso da taxa de alimentação da chapa metálica e da posição do rolo lateral e do rolo inferior permite a laminação CNC real. A máquina pode armazenar 100 programas e tem a capacidade de editar e chamar programas, bem como recursos como autodiagnóstico de erros, alarme, monitoramento de estado e memória de desligamento.

4) Unidade de processamento flexível de bobina

A Unidade de Processamento Flexível de Bobinas é normalmente equipada com uma máquina de laminação controlada numericamente e vários outros equipamentos, incluindo um sistema de pré-tratamento para a seção frontal da placa e um sistema de entrega de produto acabado para a seção traseira.

A unidade é controlada por um sistema de controle que pode consistir em um ou vários computadores, formando um sistema de processamento automatizado para a placa da bobina.

A integração de informações e fluxo de materiais no sistema de dobradeira CNC permite o processamento eficiente e automatizado de pequenos lotes.

Como resultado, esta unidade oferece alta precisão, eficiência e flexibilidade, tornando-se um sistema de fabricação ideal.

Durante o processo de laminação, o manipulador de carregamento pega o material da chapa da mesa de armazenamento de chapas e o coloca na mesa de trabalho de carregamento. O manipulador então alinha a chapa e a envia para a máquina de dobra de chapas.

Conforme o processo de laminação continua, o manipulador fixa a peça de trabalho com base em seu formato, espessura e diâmetro. Ele fixa a peça de trabalho por dentro ou por ambos os lados e a suporta com a curvatura da peça de trabalho até que o formato desejado seja formado.

Uma vez que o processo de laminação é concluído, a máquina principal libera o corpo do mancal e o manipulador de descarga empurra a peça de trabalho para fora. O manipulador de descarga então pega a peça de trabalho e a transporta para a mesa de produto acabado. Finalmente, a máquina principal e os manipuladores retornam às suas posições originais, prontos para a próxima peça de trabalho a ser laminada.

Algumas Unidades de Processamento Flexível de Bobinas também podem ser equipadas com recursos adicionais, como centralização de chapas metálicas, inspeção cilíndrica e soldagem.

A lacuna entre a China e os países estrangeiros

3.1 Breve introdução às máquinas de dobrar rolos no exterior

Os principais fabricantes de máquinas de laminação avançadas incluem HAEUSLER na Suíça, SCHAFER na Alemanha, PROMAU DAVI MG, SER-TOM e BODRINI na Itália, ROUNDO na Suécia, KURI-MOTO no Japão e HUGH SMITH na Grã-Bretanha.

A máquina de dobrar chapas de quatro rolos da HAUSLER na Suíça é a mais renomada, com sua especificação máxima atingindo 78.000 kN, uma espessura de chapa de 250 mm e uma largura de chapa de 4.000 mm, com apenas 1,28 vezes a espessura da chapa permanecendo como borda reta.

Em algumas empresas, como a alemã Schafer, a italiana Davi, a italiana MG, a italiana FAC-CIN, a italiana SERTOM e a italiana BODRINI, a dobradeira horizontal de três rolos do tipo descendente é comum e ideal para laminar chapas grossas e extrapesadas.

No Japão, o tipo de movimento transversal do rolo superior da KURIMOTO (tipo universal de rolo superior) é mais prevalente, e as máquinas de laminação de chapas marítimas em larga escala da britânica HUGH SMITH e da italiana FACCIN têm um alto nível de tecnologia.

As dobradeiras curvas de três e quatro rolos da italiana PROMAU DAVI e MG são mais comuns, com a espessura máxima da dobradeira curva de três rolos capaz de atingir 140 mm.

A máquina de dobra de quatro rolos CNC arc da DAVI tem acionamento hidráulico completo e os rolos em ambos os lados estão em um modo de movimento de arco. O ponto tangente entre o rolo lateral e o rolo superior está mais próximo da linha central do rolo superior, e o menor diâmetro do rolo pode atingir 1,1 vezes o do rolo superior.

Os lados retos restantes são curtos, com resistência de atrito quase zero entre os mecanismos. O acionamento planetário hidráulico é acoplado diretamente às extremidades do eixo do rolo superior e do rolo inferior, proporcionando alta eficiência de transmissão e uma pegada pequena. Os rolamentos são livres de manutenção e não requerem lubrificação. A máquina tem compensação automática de velocidade linear para garantir a correspondência das velocidades do rolo superior e inferior durante a laminação.

O controle CNC está disponível, e peças de trabalho de raio de curvatura simples e múltipla podem ser calculadas e programadas automaticamente. O programa pode ser modificado e armazenado, e o controle de rede é fornecido. Ele apresenta uma função de exibição em tempo real de animação 3D e é equipado com REAL AUTO-CAD (CAD/CAM).

3.2 Os principais problemas e a lacuna entre a China e os países estrangeiros

Estima-se que a China tenha a maior produção de máquinas de dobra globalmente, no entanto, sua competitividade geral na indústria não é forte. Os principais motivos são:

Em termos de composição do produto, uma grande proporção de máquinas de dobra de chapas nacionais são de pequeno a médio porte e de baixa qualidade. Embora existam alguns fabricantes que produzem máquinas de dobra em larga escala com uma força de laminação de 40.000 kN e uma espessura de 160 mm ou mais, elas são, em sua maioria, importadas. Além disso, o valor técnico agregado e a taxa de controle numérico das máquinas de dobra de rolos nacionais são baixos, com produtos estrangeiros dominando o mercado de máquinas de dobra de controle numérico e unidades de dobra de chapas flexíveis.
Empresas estrangeiras possuem uma forte capacidade de fornecer soluções abrangentes, equipamentos completos e tecnologia aos clientes. Por exemplo, a empresa DAVI oferece um conjunto completo de equipamentos de conformação para torres de energia eólica, que atende bem à demanda do mercado doméstico. Atualmente, apenas máquinas de dobra simples estão disponíveis na China.
Pesquisas básicas sobre o mecanismo de formação, especialmente a formação de chapas extra grossas e de alta resistência, simulação do processo de formação e estabelecimento de modelos matemáticos, precisam ser fortalecidas.
Motores hidráulicos domésticos de baixa velocidade e alto torque e redutores planetários de alta relação de torque e alta velocidade que podem ser acoplados diretamente à extremidade do eixo do rolo de trabalho são insuficientes para o desenvolvimento de máquinas de dobra de chapas.
Ainda há uma lacuna significativa no desenvolvimento especializado e na correspondência de sistemas CNC.
Apesar do progresso na padronização de máquinas de dobra de chapas na China, ainda há diferenças consideráveis em tipos de máquinas, configurações, parâmetros técnicos e segurança, exigindo mais esforços de padronização.
A maioria dos fabricantes nacionais de máquinas de dobra de chapas são empresas privadas de pequeno e médio porte, carentes de capacidade de desenvolvimento tecnológico e competitividade geral.

Discussão sobre a tendência de desenvolvimento da máquina de dobrar chapas na China

O desenvolvimento da indústria química da China, bem como o crescimento das indústrias de caldeiras e vasos de pressão, levou a uma demanda crescente por máquinas de dobra horizontais de três rolos em larga escala. Essas máquinas estão sendo cada vez mais usadas para processar chapas pesadas, chapas extragrossas, chapas de alta resistência e chapas compostas. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento de máquinas de dobra de quatro rolos em larga escala está sendo impulsionado pela necessidade de conformação eficiente e precisa, economia de material e bordas retas curtas restantes.
O rápido crescimento de indústrias como navios petroleiros e tanques de petróleo criou uma demanda por pequenas máquinas de dobra de chapas que possam lidar com chapas finas, tipos superlongos, multicurvaturas e controle numérico.
O uso de máquinas de dobra como o principal equipamento de processamento permite um conjunto completo de configurações, fornecendo aos clientes uma solução geral. A solução geral para formação de torres de turbinas eólicas também vale a pena ser considerada.
O desenvolvimento futuro de unidades de dobra de chapas flexíveis se concentrará em máquinas de dobra de controle numérico.

Conclusão

Após décadas de crescimento, a indústria de máquinas de dobra da China estabeleceu um cluster de fabricação bem estruturado e uma cadeia industrial eficiente. Isso permitiu que ela atendesse melhor às necessidades da indústria de fabricação de equipamentos domésticos e impulsionasse o processo de industrialização.

Para fortalecer ainda mais a indústria de fabricação de máquinas de dobra de chapas da China, é importante que a indústria aproveite o plano nacional de revitalização industrial. Isso envolve acelerar o ajuste da estrutura do produto, transformar e atualizar empresas, incorporar tecnologia avançada do exterior, aprimorar a capacidade de inovação independente e expandir o alcance da indústria.