Máquina para fabricar pernos estabilizadores de fricción de juego dividido: guía de salida y control de calidad

Si fabrica productos de soporte terrestre, el rendimiento de sus estabilizadores de fricción de juego dividido depende de dos cosas: eficiencia de producción y calidad constante. Su línea de perfilado necesita producir grandes volúmenes sin comprometer las dimensiones y especificaciones que debe cumplir cada perno.

Esta guía explica cómo una máquina para fabricar pernos con estabilizador de fricción de juego dividido forma tubos ranurados, los factores clave que afectan la producción y los controles de calidad necesarios desde la bobina de acero en bruto hasta el perno terminado.

¿Qué es un estabilizador de fricción de juego dividido y por qué es importante la precisión en la fabricación?

El juego dividido es un producto tubular con una superficie ranurada y una cabeza cónica. No hay lechada, resina ni placa de anclaje mecánica que lo mantenga en su posición. El perno permanece en su sitio debido a que es más grande que el orificio a través del cual pasa, por lo que la compresión en la ranura provoca fricción radial.

Esas son todas las mecánicas que existen en el proceso. Eso significa que el diámetro exterior del tubo, el ancho de la ranura y la uniformidad de la pared son más que simples especificaciones en un plano; ellos son la única razón por la que el cerrojo funciona.

Esta es la parte que debería llamar la atención de todo gerente de planta:

• Tubos de tamaño insuficiente : no generan suficiente presión radial y la resistencia a la extracción disminuye

• Tubos de gran tamaño : resisten la inserción, aumentan la fuerza de instalación y pueden atascarse o deformarse en el camino hacia el orificio.

• Separaciones de ranuras inconsistentes : crean puntos débiles a lo largo de la longitud del perno donde la capacidad de sujeción varía

Nada de lo anterior puede descartarse como un mero detalle de fabricación. Ésa es una conexión clara entre la precisión del perfilado y la seguridad del techo en una mina subterránea. Esta es también la razón por la que cualquiera que compre este equipo está interesado en la tecnología de perfilado que hay detrás.

Cómo funciona una máquina para fabricar pernos de juego dividido: el flujo de producción

La línea de producción para un estabilizador de fricción de juego dividido es una variación del mismo proceso de conformado por laminación en frío utilizado en la industria del conformado de metales, adaptada específicamente para un tubo cónico y ranurado. Si ha visto alguna máquina perfiladora de tubos antes, la arquitectura básica le resultará familiar: una bobina de tira de acero adquiere progresivamente la forma de un perfil tubular a medida que pasa a través de una serie de soportes de formación.

La línea típica pasa por estas etapas:

• Desenrollado : la banda de acero se alimenta desde la bobina en tensión controlada.

• Enderezamiento : la tira se endereza antes de ingresar a las estaciones de perfilado, ya que cualquier curvatura aparecerá como un arco en el tubo terminado.

• Perfilado progresivo : utilizando varios juegos de rodillos, la tira se curva por etapas para formar una pieza cilíndrica con una ranura longitudinal continua.

• Conformación cónica y puntiaguda : el extremo delantero del tubo está formado de manera que pueda insertarse en el orificio perforado.

• Corte a medida : el tubo continuo se corta a la longitud de perno deseada

• Acabado final : se añaden anillos, placas o formas finales especiales según las especificaciones del perno.

Por qué la etapa de formación de ranuras es la estación crítica

Todas las estaciones del proceso son importantes, pero es en el control de espacios entre ranuras donde realmente se unen la producción y la calidad. Si sus rodillos no están en buen estado o no están ajustados en esta estación, producirá tubos que ni siquiera pasarán la prueba de diámetro o, peor aún, tubos que se ven bien para una inspección visual pero que tendrán un rendimiento inferior cuando se introduzcan en la roca.

Una línea bien mantenida con tolerancias estrictas de los rodillos es lo que le permite correr a gran velocidad sin sacrificar el rendimiento del anclaje. Este es el mismo principio que rige las configuraciones de las máquinas perfiladoras en frío de precisión crítica en otros productos de acero estructural: la etapa de formación establece el techo tanto para el rendimiento como para la calidad, y no se puede comprar una pila de rodillos mal mantenida.

Resultado: ¿Qué determina cuántos pernos puede producir una máquina?

Los compradores siempre quieren una sola cifra, "pernos por hora". La respuesta honesta a esto es que los niveles de producción dependen de múltiples factores que operan en conjunto, y la única manera de decepcionarse del taller es dando una única cifra de producción.

Las variables centrales

• Grado y espesor del material : las láminas de acero más gruesas y de mayor dureza tardan más en formarse e imponen más tensión a los rodillos, lo que limita la velocidad de línea alcanzable.

• Diámetro y longitud del perno objetivo : los pernos más pequeños le harán cortar más pernos por minuto, pero a expensas de manipularlos y empaquetarlos después de cada ciclo.

• Número de estaciones de formación : más estaciones de formación proporcionan una formación más suave y precisa, pero cada estación agregará tiempo tanto a las operaciones de configuración como a las de cambio.

• Tamaño de la bobina : las bobinas más grandes reducirán la frecuencia de paradas de la línea debido al reemplazo de la bobina, lo que tiene un impacto en su productividad más significativo de lo que uno podría pensar.

• Habilidad del operador y tiempo de cambio : el cambio del diámetro del perno requiere cambiar los rodillos y las guías y es directamente proporcional al conteo diario que se puede lograr.

La compensación entre producción y calidad

Aquí es donde fallan muchos procesos de fabricación. La velocidad de la línea y el producto real que se fabrica no son lo mismo.

Aumentar la velocidad de la línea más allá de lo que su control de tensión, calibración de rodillos y proceso de formación de conos pueden manejar no resulta en un aumento en la fabricación de pernos; sólo resulta en un aumento de desperdicios y de lotes desechados. Una línea ligeramente más lenta que mantiene tolerancias estrictas a menudo fabricará más producto que una más rápida.

Piense en la 'producción efectiva' como buenos pernos por hora, no como metros brutos de tira por minuto. Ese único replanteamiento cambia la forma en que se debe evaluar cualquier máquina, ya sea de su propia línea o de una que obtiene de un proveedor. Una bien especificada línea de corte a medida combinada con una configuración de corte y desenrollado adecuadamente calibrada es tan importante para su rendimiento real como el propio conformado.

Factores que mueven su número de producción

Control de calidad: creación de un programa de control de calidad para la producción de pernos divididos

Las cifras son importantes sólo si los pernos fabricados en el taller cumplen su función prevista. El control de calidad debe realizarse incluso antes de que las materias primas entren en los rodillos y durante el proceso de tubería.

Control de calidad del material entrante

Aquí es donde se previenen, no se detectan, la mayoría de los problemas de calidad. Antes de que una bobina se acerque a la línea, necesita:

• Verificación del certificado de fábrica : verificando que el límite elástico, la resistencia a la tracción y el alargamiento corresponden al grado solicitado.

• Inspección de la superficie : verificando la presencia de óxido, incrustaciones o espesores desiguales de la bobina en todo su ancho.

• Control dimensional : asegurar que el ancho y el calibre de la tira coincidan con la calibración de la máquina formadora.

Alimentar una bobina fuera de especificaciones en una línea correctamente calibrada todavía produce pernos fuera de especificaciones. Se trata de un fallo fácil de prevenir y costoso de detectar en el futuro.

Verificaciones dimensionales en proceso

Mientras la línea está funcionando, alguien (o algo) debe estar mirando:

• Diámetro exterior : determinado a ciertos intervalos o continuamente con un medidor láser/óptico si dicho equipo está disponible.

• Separación y superposición de ranuras : la dimensión más importante relacionada con el rendimiento de la fricción

• Espesor de la pared : verificado para verificar la consistencia a lo largo del tubo.

• Rectitud : debido a que la flexión del tubo complica el proceso de inserción.

• Ángulo cónico y longitud de la punta : verificados para verificar el cumplimiento de las especificaciones debido al aumento de la fuerza de inserción durante la formación deficiente de la punta.

Pruebas de rendimiento mecánico

Las dimensiones indican que el tubo tiene la forma correcta. Las pruebas de rendimiento indican que realmente hará su trabajo.

• Prueba de carga radial : simulación de la inserción del pozo para confirmar el anclaje y la capacidad de retención, la prueba más importante para este producto.

• Pruebas de tracción y rendimiento : realizadas en cupones de producción, no solo en material entrante.

• Pruebas de fuerza de inserción : confirman la compatibilidad con los equipos de empernado de rocas estándar utilizados en el sitio.

• Prueba de recuperación elástica de la ranura : demuestra que el tubo volverá a su diámetro normal cuando se comprime, ya que así es como funciona el anclaje de fricción en primer lugar.

Control de calidad de revestimiento y corrosión

Si su línea incluye una etapa de galvanizado o recubrimiento, agregue:

• Verificación del espesor del revestimiento : utilizando un medidor magnético o de corrientes parásitas

• Pruebas de niebla salina : realice con una cadencia de muestreo regular, no solo en el momento de la certificación

• Prueba de adherencia : para confirmar que el revestimiento no se descascarilla ni se pela durante la manipulación y la instalación.

Trazabilidad y documentación de lotes

Y aquí radica la diferencia entre una operación de aficionado y un proveedor al que las minas confiarían su negocio. Todos los lotes deben ser rastreables hasta el número de calor del serpentín, con datos de prueba de longitud, forma final y diámetro ingresados ​​en cada número de lote.

Lograr que sus documentos de control de calidad se alineen con los estándares de gestión de calidad conocidos, siendo el Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001 el estándar de referencia más utilizado, no se trata de llenar formularios por el simple hecho de hacerlo. Así es como un departamento de adquisiciones puede certificar sus productos sin visitar una mina.

Defectos de producción comunes y cómo el control de calidad los detecta

Incluso una línea bien administrada produce algún defecto ocasional. Saber qué causa cada uno significa que su equipo de control de calidad puede rastrear el problema hasta su origen en lugar de simplemente rechazar el lote y seguir adelante.

Cómo evaluar una máquina para fabricar pernos de juego dividido antes de comprarla

Seleccionar una máquina para fabricar pernos con estabilizador de fricción de juego dividido requiere más que comparar velocidades de producción nominales. Evalúe los siguientes factores para determinar si la línea puede ofrecer producción, calidad y eficiencia operativa consistentes a largo plazo:

• Capacidad de producción verificada: pruebe la producción real con la capacidad de producción teórica en las condiciones de operación para ver si la máquina puede producir la cantidad que necesita.

• Inspección de calidad integrada: Verifique que esté disponible un sistema de garantía de calidad en línea adecuado para identificar y eliminar problemas dimensionales y de formación durante la producción.

• Eficiencia de cambio: determine el tiempo necesario para cambiar pernos de diferentes diámetros o longitudes o para cambiar matrices.

• Disponibilidad de herramientas y vida útil: verifique las especificaciones y la vida útil de los troqueles y rodillos y asegúrese de que las piezas de repuesto estén disponibles para controlar los costos de mantenimiento y evitar el tiempo de inactividad.

• Documentación de calidad y trazabilidad: solicite muestras, informes de control de calidad y otra documentación para verificar la consistencia dimensional de la producción.

Conclusión

La producción y el control de calidad no son dos conversaciones separadas en una máquina de fabricación de pernos de juego dividido; son la misma conversación vista desde dos ángulos. Las tolerancias del soporte de formación, la condición de los rodillos y la tecnología de inspección que determinan qué tan rápido se puede ejecutar la línea son exactamente los mismos factores que determinan si los pernos que salen de ella sujetarán la roca.

Si está pesando nuevos equipos de producción o busca reforzar el control de calidad en una línea existente, le resultará útil hablar sobre sus objetivos específicos de tonelaje, especificaciones de pernos y producción con alguien que trabaja diariamente con tecnología de perfilado. Puede comunicarse con el equipo de BMS a través de la página de contacto o echar un vistazo a la gama más amplia de máquinas perfiladoras para ver cómo se aplica la misma tecnología de conformado, corte y corte en diferentes productos de tubos y perfiles.

Preguntas frecuentes

¿Qué rendimiento puede lograr normalmente una máquina para fabricar pernos estabilizadores de fricción de juego dividido?

Una máquina formadora de pernos estabilizadores de fricción automatizada de juego dividido contemporánea tiene una velocidad de producción de entre 5 y 10 artículos por minuto (es decir, alrededor de 300 a 600 pernos por hora), que varía según el grado de automatización y la longitud del perno.

¿Cuál es la prueba de control de calidad más importante para los pernos estabilizadores de fricción?

La prueba de control de calidad (QC) más importante para los pernos estabilizadores de fricción (juegos divididos incluidos) es la prueba de extracción in situ, que implica probar la capacidad real de anclaje por fricción del perno a la pared del pozo.

¿Cómo afecta la tolerancia al espacio de las ranuras el rendimiento de los pernos bajo tierra?

La tolerancia del espacio entre ranuras se utiliza en minas subterráneas y trabajos de construcción de túneles en relación con la desviación de las especificaciones en términos del tamaño de una ranura o orificio de paso perforado en un elemento de soporte de superficie de acero (como una placa de domo, correa de malla o canal de acero) en comparación con el del vástago del perno para roca.

¿Puede una máquina producir múltiples tamaños de juegos divididos?

Una sola máquina de fabricación de pernos estabilizadores de fricción de juego dividido no puede formar diferentes diámetros de juego dividido sin alterar algunos componentes de la máquina.