Haddehane Merdaneleri: Çeşitleri, Malzemeleri ve Seçim Kılavuzu

Haddehane ruloları Herhangi bir haddehanenin temel çalışma bileşenleri olup, aralarından malzeme geçerken basınç kuvveti uygulayarak metali doğrudan şekillendirir. Doğru rulo malzemesini, sertliğini ve profilini seçmek, ürün kalitesini, değirmen verimliliğini ve işletme maliyetini etkileyen en kritik kararlardan biridir. İster çelik levhalar, ister alüminyum levha veya bakır çubuk işliyor olun, rulo performansı yüzey kalitesinden boyutsal doğruluğa kadar her şeyi belirler.

Haddehane Ruloları Nedir?

Haddehane merdaneleri, bir haddehane standı içerisine çiftler veya takımlar halinde monte edilen silindirik aletlerdir. Metal iş parçaları dönen merdanelerin arasından geçerken, merdane geçişi adı verilen aralarındaki boşluk, malzemenin kalınlığını azaltır veya kesitini şekillendirir. Ruloların aynı anda çok büyük basınç gerilimine, termal döngüye ve aşındırıcı aşınmaya dayanması gerekir.

Standart bir rulo üç ana bölümden oluşur: varil (metalle temas eden çalışma yüzeyi), boyun (yatak temas bölgesi) ve yalpalayıcılar veya tahrik ucu (torkun iletildiği yer). Merdane boyutları, çapı 50 mm'nin altındaki küçük küme hadde merdanelerinden, sıcak şerit haddelerinde kullanılan çapı 1.500 mm'yi aşan büyük kırma merdanelerine kadar çok büyük farklılıklar gösterir.

Başlıca Haddehane Rulo Çeşitleri

Rulolar değirmendeki konumlarına, işlevlerine ve işledikleri ürüne göre sınıflandırılır. Bu kategorileri anlamak, her uygulama için doğru rulonun belirlenmesine yardımcı olur.

Değirmen Konumuna Göre

• Çalışma Ruloları: Doğrudan metalle temas kurun. Tipik olarak 65–85 Shore C (HSC) gibi yüksek yüzey sertliği ve pürüzsüz yüzey kalitesi gerektirir.
• Yedekleme Ruloları: İş rulolarını destekleyin ve yuvarlanma yükü altında sapmayı önleyin. Çapı daha büyük olduğundan sertlik yerine tokluğa öncelik verin.
• Ara Rulolar: Gücü iletmek ve şerit düzlüğünü kontrol etmek için iş ve yedek silindirler arasında 6 yüksek veya 20 yüksek küme değirmenlerinde kullanılır.

Haddeleme İşlemi ile

• Sıcak Haddeleme Ruloları: 900–1.200°C şerit sıcaklıklarında çalıştırın. Termal şoka ve oksidasyon kireçlenmesine karşı dayanıklı olmalıdır.
• Soğuk Haddeleme Ruloları: Ölçme doğruluğunu korumak için ultra pürüzsüz namlu yüzeyleri (yüzey geçişli frezeler için Ra ≤ 0,1 µm) ve tutarlı sertlik gerekir.
• Profil ve Çubuk Değirmen Merdaneleri: Çubukları, filmaşini, rayları veya yapısal bölümleri şekillendirmek için yivli namlu profilleri kullanın.

Rulo Malzemeler ve Performans Özellikleri

Haddehane merdaneleri için malzeme seçimi, aşınma ömrünü, ürüne verilen yüzey kalitesini ve termal ve mekanik yorulmaya karşı direnci doğrudan etkiler. En yaygın rulo malzemeleri aşağıda özetlenmiştir.

Yüksek Hızlı Çelik rulolar, sıcak şerit haddeleme tesisleri için baskın tercih haline geldi çünkü geleneksel ICCI valslerine kıyasla kampanya başına 3-5 kat daha fazla tonaj yuvarlayabiliyorlar, bu da vals değiştirme sıklığını ve değirmenin aksama süresini önemli ölçüde azaltıyor.

Rulo Aşınmasına ve Arızasına Neden Olan Temel Faktörler

Yuvarlanmanın bozulması kaçınılmazdır ancak aşınmanın hızı ve şekli yönetilebilir. Haddehane merdanelerindeki ana aşınma mekanizmaları şunları içerir:

• Aşındırıcı aşınma: Haddelenmiş malzemeye gömülü sert ölçekli parçacıklardan kaynaklanır. Hadde tufalinin 1.200 HV sertliğe ulaşabildiği sıcak haddelemede yaygındır.
• Termal yorulma (yangın çatlaması): Rulo yüzeyinin tekrar tekrar ısıtılması ve soğutulması, ince yüzey çatlakları oluşturur ve sonuçta dökülmeye yol açar. Yetersiz soğutma suyu akışı bunun başlıca nedenidir.
• Mekanik yorgunluk: Özellikle yedek rulolarda yüksek döngüsel temas gerilimi, yüzey altı çatlak yayılmasına neden olur. Büyük sıcak şerit değirmeni yedek rulolarındaki temas gerilimleri 800 MPa'yı aşabilir tam yuvarlanma yükü altında.
• Yapışkan aşınma (toplama): Haddelenmiş stoktan gelen malzeme rulo yüzeyine yapışarak yüzey kalitesini düşürür. Alüminyumun soğuk haddelenmesinde özellikle problemlidir.
• Spalling: Büyük yüzey parçalarının ani kaybı; genellikle yüzey altı kusurlarının, hatalı taşlamanın veya bir rulonun güvenli aşınma sınırının ötesinde çalıştırılmasının bir sonucudur.

Sektör verileri şunu gösteriyor Haddelemeyle ilgili arızalar, sıcak haddehanelerdeki plansız duruş sürelerinin %15-25'ini oluşturur vals durumunun izlenmesini ve disiplinli vals yönetimini değirmen verimliliği için vazgeçilmez hale getiriyor.

Rulo Taşlama: Yüzey Kalitesinin ve Profilinin Korunması

Haddeleme kampanyaları arasında, aşınmış merdaneler, yüzey kalitesini yeniden sağlamak ve namlu profilini düzeltmek için bir merdane taşlama atölyesinde yeniden taşlanır. Bu, herhangi bir haddehanedeki en önemli bakım operasyonlarından biridir.

Öğütme Payı ve Rulo Ömrü

Her rulonun tanımlanmış bir minimum güvenli çapı vardır. Başlangıç ​​çapı 750 mm olan tipik bir sıcak şerit haddeleme iş merdanesi için, kullanılabilir öğütme payı 75-100 mm olabilir, bu da merdane hurdaya çıkarılmadan önce 30-50 öğütme döngüsüne izin verir. Tüm yüzey hasarlarını tamamen ortadan kaldırırken, öğütme başına talaş kaldırma işleminin en aza indirilmesi, doğrudan toplam silindir ömrünü uzatır ve haddelenmiş ton başına maliyeti azaltır.

Taç ve Profil Kontrolü

Rulo namlu profili (taç), haddeleme sırasında elastik sapmayı ve termal genleşmeyi telafi etmek için iş ve yedek rulolara kasıtlı olarak taşlanmıştır. Tipik bir sıcak şerit haddeleme iş silindiri, genişlik boyunca düzgün şerit düzlüğü sağlamak için 0,1-0,3 mm'lik pozitif bir taç ile taşlanabilir. Yanlış taç taşlama, şerit düzlüğü kusurlarının ve kenar dalgasının önde gelen nedenidir.

Uygulamanız için Doğru Ruloyu Nasıl Seçersiniz?

Rulo seçimi, çeşitli işletim değişkenlerinin yapılandırılmış bir değerlendirmesine dayanmalıdır. Aşağıdaki kriterler en belirleyici olanlardır:

1. Haddeleme sıcaklığı: 700°C'nin üzerindeki sıcak haddeleme, yüksek termal şok direncine sahip malzemeler gerektirir (örneğin, ICCI, HSS). Soğuk haddeleme maksimum sertlik ve yüzey kalitesi gerektirir.
2. Haddelenen malzeme: Sert paslanmaz çelik, yumuşak alüminyumdan daha sert rulolar gerektirir. Yüzey ölçeğine sahip aşındırıcı malzemeler, daha yüksek aşınma direncine sahip kaliteler gerektirir.
3. Haddeleme yükü ve değirmen tipi: Yüksek yüklü tandem değirmenler, yüksek yorulma mukavemetine sahip valslere ihtiyaç duyar. Küme değirmenler, sapmaya direnmek için aşırı sertliğe sahip olması gereken küçük çaplı merdaneler kullanır.
4. Üründe gerekli yüzey kalitesi: Yüzey geçişli ve temperleme fabrikaları, parlak son kat ürünler için Ra değerleri 0,1 µm'nin altında olan valsler talep eder. Dokulu rulolar (EDT veya kumlama), boyanın yapışması için belirli bir pürüzlülük gerektiren otomotiv levhalarında kullanılır.
5. Kampanya uzunluğu ve rulo değiştirme sıklığı: Verimlilik için uzun kampanyaların gerekli olduğu durumlarda, ton başına toplam maliyeti daha düşük olduğu için başlangıç maliyeti daha yüksek olmasına rağmen HSS veya yüksek kromlu valsler tercih edilir.

Yararlı bir kıyaslama: sıcak şerit haddelerinde ICCI'den HSS iş merdanelerine geçiş genellikle merdane tüketimini %40-60 oranında azaltır ve bitmiş şerit üzerindeki yüzey kalitesini iyileştirerek, yüksek hacimli operasyonlarda yatırımın oldukça uygun maliyetli olmasını sağlar.

Rulo Yönetimi En İyi Uygulamaları

En iyi atışlar bile disiplinli bir atış yönetimi sistemi olmadan düşük performans gösterecektir. Önde gelen fabrikaların takip ettiği temel uygulamalar şunlardır:

• Silindir geçmişini elektronik olarak takip edin; aşınma modellerini belirlemek ve taşlama döngülerini optimize etmek için her kampanyayı, taşlamayı ve inceleme sonucunu kaydedin.
• Parçalanma meydana gelmeden önce yüzey altı çatlaklarını tespit etmek için ultrasonik test (UT) ve girdap akımı muayenesinin kullanılması.
• Soğutma suyu akış hızlarının ve kalitesinin sıkı bir şekilde korunması - kirli veya yetersiz soğutma suyu, sıcak haddelemede termal yorulma çatlağının birincil nedenidir.
• Kampanya başına izin verilen maksimum aşınma sınırlarını belirlemek ve bunları uygulamak; bir iş rulosunu güvenli aşınma sınırının ötesinde çalıştırmak, dökülme riskini katlanarak artırır.
• Ruloları doğru şekilde eşleştirme: Düzensiz yük dağılımını ve tek taraflı aşınmayı önlemek için eşleşen çap ve sertlikteki iş ruloları eşleştirilmelidir.

Yapılandırılmış vals yönetimi programlarını uygulayan fabrikalar genellikle rapor veriyor Rulo tüketim maliyetinde %10-20 azalma ve yeni ekipmana sermaye yatırımı gerektirmeden ürün yüzey kalitesinde ölçülebilir iyileştirmeler.

Sonuç

Haddehane ruloları basit sarf malzemeleri değil, hassas aletlerdir. Merdane malzemesi, sertlik profili, öğütme uygulaması ve operasyonel yönetimin doğru kombinasyonu, hem ürün kalitesini hem de haddeleme maliyetini değirmen operasyonundaki hemen hemen tüm diğer değişkenlerden daha fazla belirler. HSS ve yüksek kromlu demirler, üstün aşınma ömürleri nedeniyle modern zorlu uygulamalara hakim olurken, dövme çelik, tokluğun en önemli olduğu yerlerde vazgeçilmez olmaya devam ediyor. Doğru vals özelliklerine, disiplinli öğütme ve sistematik vals takibine yatırım yapmak, yüksek hacimli operasyonlarda genellikle birkaç ay içinde hızlı bir şekilde geri dönüş sağlar.