Orienter le cordon de soudure du tube sur le laminoir

Dans la production de tubes, la première préoccupation concernant l'orientation correcte de la pièce se situe juste avant le caisson de soudure. Au fur et à mesure que les deux bords du tube à souder se rejoignent, ils forment une forme en V. L'emplacement du sommet du V est critique pour le processus de soudage, en particulier dans le soudage au laser. La taille du spot d'un laser est minuscule, de sorte que l'apex doit être positionné immédiatement sous le laser et maintenu stable. Certains fabricants de têtes laser aident à cela, en construisant des systèmes qui suivent les bords à mesure qu'ils se rapprochent, en ajustant la position du point laser au fur et à mesure que le processus progresse. Pourtant, l'usine doit faire le gros du travail, en gardant la bande alignée autant que possible pendant qu'elle passe à travers chaque station.

Bien que d'autres procédés de soudage ne soient pas aussi exigeants que le soudage au laser, tous reposent sur un bon positionnement en V pour réaliser des soudures fiables. Au-delà du soudage, l'emplacement approprié du joint est bénéfique pour graver le cordon de soudure le long du DI et du DE, tremper le tube et tester l'intégrité du cordon de soudure. Pour ces processus, l'emplacement du joint n'est pas aussi critique que pour le soudage, mais un bon alignement aide.

Certains autres procédés d'usine nécessitent un emplacement de cordon de soudure solide après la réalisation de la soudure. Le recuit en ligne est l'un d'entre eux. Le processus repose sur le même principe physique que le soudage par induction, utilisant une énorme quantité d'énergie électrique pour induire un flux de courant, et donc développer de la chaleur, dans l'acier. Le procédé recuit le cordon de soudure et la zone proche du cordon de soudure, la zone affectée par la chaleur.

"Un recuit en ligne efficace repose sur le fait de maintenir le cordon de soudure orienté avec les inducteurs", a déclaré Glenn Hoffmann, vice-président de l'ingénierie chez T & H Lemont.

Un autre processus implique la fabrication de non ronds formés à partir de ronds. Dans certains cas, la couture est censée être au centre de l'un des côtés, coïncidant avec l'emplacement de 12 heures. Dans d'autres cas, le joint est spécifié comme étant à un autre emplacement : une distance spécifiée à gauche ou à droite du centre, ou un emplacement relatif à un coin ou à une autre caractéristique du tube.

Pour les deux scénarios - maintenir le joint stable à 12 heures ou le faire pivoter vers un emplacement spécifié différent autour de la circonférence du tube - les producteurs de tubes ont deux options. Ils peuvent utiliser des rouleaux spécialement conçus à la place de la première passe de dimensionnement, ou ils peuvent utiliser un support de rouleau conçu pour l'orientation des coutures.

La façon la plus courante d'orienter le joint de tube consiste à utiliser des rouleaux conçus pour l'orientation du joint dans la section de dimensionnement. Les outils sont conçus avec des contours qui confèrent une force de torsion pour diriger l'emplacement de la couture.

L'autre méthode implique un support d'orientation de couture. Semblable en apparence à un support à rouleaux latéraux, il utilise des outils qui peuvent être ajustés de sorte que les arbres soient légèrement décalés à la verticale. L'angle oblique fournit une force de torsion qui fait tourner le tube. Des ajustements minutieux fournissent une rotation suffisante pour diriger la couture vers n'importe quel endroit le long de la circonférence entre 10 heures et 2 heures.

La première méthode, qui utilise des rouleaux en forme de ballon de football, est la moins coûteuse des deux et convient à de nombreuses applications, mais elle présente quelques inconvénients.

"Les rouleaux en forme de ballon de football entrent en contact avec le tube sur une très petite surface, de sorte que la quantité de contrôle est limitée", a déclaré Warren Wheatman, vice-président de l'unité commerciale d'outillage de T & H Lemont. La cohérence et la précision varient, a ajouté Wheatman.

Deuxièmement, selon la conception du broyeur et les caractéristiques du tube, la première méthode peut ne pas suffire ; l'opérateur peut essayer d'amener la fraiseuse à appliquer trop de force de torsion sur une trop petite distance. Comme pour tous les processus de formage et de dimensionnement qui ont lieu sur un laminoir à tubes, la finesse l'emporte à chaque fois sur la force brute. La force brute fonctionne souvent, mais les rides et les défauts sont plus susceptibles de se développer.

"L'utilisation d'un support séparé, conçu avec tous les autres paramètres de formage à l'esprit, donne à l'opérateur plus d'espace pour travailler, en faisant tourner le tube sur une longue colonne", a déclaré Hoffmann. Il est préférable de le tordre progressivement sur une distance étendue plutôt que d'appliquer la force brusquement dans un espace très court.

Un autre avantage d'un support d'orientation de couture est que, pour une taille non ronde donnée, un seul jeu d'outils est nécessaire. Par exemple, si un fabricant de tubes fabrique pas mal de 2 pouces. tube carré avec les cordons de soudure spécifiés dans une variété d'emplacements, un seul ensemble d'outils peut couvrir toutes ses commandes de 2 pouces. produit carré.

Certains supports d'orientation de couture sont conçus et construits pour avoir deux réglages, et certains en ont trois. Les principaux ajustements sont la position du rouleau latéral pour s'adapter à différentes tailles de tube et le décalage de l'outillage pour déterminer la quantité de torsion. Un troisième est la position de roulis verticale afin que le support puisse s'adapter à différentes hauteurs de ligne de passe.

Les deux principales variétés de support d'orientation de couture sont manuelles et télécommandées. Que le support soit contrôlé manuellement ou à distance, les positions d'outillage et la quantité de décalage sont normalement définies avant d'enfiler la bande dans la fraiseuse.

"Le gros avantage du contrôle à distance réside dans la durée de disponibilité", a déclaré Jim Godzicki, technicien de maintenance de l'usine principale. "Lorsqu'il utilise la télécommande, l'opérateur peut régler la quantité de torsion à la volée sans arrêter le broyeur."