كيفية اختيار لفائف الصلب لتشكيلها بالدرفلة: الدرجة، والطلاء، والسماكة

يُعدّ اختيار لفائف الصلب الخاطئة الخطأ الأكثر تكلفة في مصانع تشكيل اللفائف. تُشكّل لفائف الصلب عادةً ما بين 60 و70% من تكلفة المنتج النهائي. فاختيار النوع الخاطئ يؤدي إلى تلف المنتج تحت الضغط، واختيار الطلاء الخاطئ يؤدي إلى ظهور الصدأ خلال عام، واختيار السُمك الخاطئ يستدعي تغيير إعدادات الماكينة.

تتلخص كيفية اختيار لفائف الصلب لتشكيلها بالدرفلة في ستة معايير: درجة الصلب، نوع الطلاء، وزن الطلاء، السماكة، عرض اللفائف، وحالة السطح. يرتبط كل معيار منها بمعيار ورقم وإعدادات محددة للآلة. يغطي هذا الدليل المعايير الستة جميعها، مع المواصفات المستخدمة في أمريكا الشمالية وأوروبا وأستراليا والشرق الأوسط.

قامت شركة Believe Industry ببناء خطوط تشكيل اللفائف لأكثر من 15 عامًا، وشحنت آلاتها إلى أكثر من 20 دولة. لقد شهدنا خسائر فادحة للمشترين بلغت عشرات الآلاف من الدولارات بسبب أخطاء في مواصفات اللفائف. هذه هي قائمة التحقق التي نزود بها مهندسينا.

ما هو اختيار لفائف الصلب؟

إن عملية اختيار لفائف الصلب هي عملية اختيار درجة الصلب ونوع الطلاء ووزن الطلاء وسمكه وعرضه بحيث يلبي الشكل النهائي متطلباته الهيكلية ومتطلبات مقاومة التآكل بأقل تكلفة للمواد.

الترتيب مهم. الدرجة أولاً، لأنها تحدد القوة وقابلية التشكيل. الطلاء ثانياً، لأنه يحدد عمر الخدمة. السماكة والعرض أخيراً، لأنهما يحددان تكوين الماكينة وإنتاجية المواد. خط آلة تشكيل اللفائف لا يمكن للآلة المصممة وفقًا لمواصفات لفائف معينة أن تعمل ببساطة وفقًا لمواصفات أخرى. مواصفات لفائف الصلب هي العقد المبرم بين مورد المواد، وصانع الآلة، ومشتري اللفائف.

الخطوة 1: تحديد درجة الفولاذ

تُحدد درجات الفولاذ قوة الفولاذ وقابليته للتشكيل واللحام. يُناسب التشكيل بالدرفلة الفولاذ عالي المقاومة لأن العملية تعتمد على الثني بدلاً من الشد، مما يُعطي قوة أكبر لكل مليمتر مقارنةً بالتشكيل بالضغط. معظم لفائف الفولاذ المُباعة للتشكيل بالدرفلة مطلية، وعادةً ما تكون الدرجة والطلاء من نفس المعيار.

يغطي معيار ASTM A653 الصفائح المجلفنة بالغمس الساخن والمجلفنة بالتلدين في أمريكا الشمالية. وتُصنّف الدرجات كالتالي: CS النوع A/B/C للفولاذ التجاري، وFS للتشكيل، وDDS للسحب، وSS الدرجة 40/50/80 للهياكل. وتعني الدرجة 40 من الفولاذ المقاوم للصدأ حد أدنى للخضوع يبلغ 275 ميجا باسكال، والدرجة 50 تعني 345 ميجا باسكال، والدرجة 80 تعني 550 ميجا باسكال. الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية يستوعب الطاولات الكاملة.

يغطي معيار EN 10346 الفولاذ المطلي بالغمس الساخن المستمر في أوروبا ومعظم أنحاء آسيا. تتراوح درجات التشكيل من DX51D إلى DX54D. أما الدرجات الإنشائية فهي S250GD وS350GD وS450GD وS550GD، حيث يمثل الرقم الحد الأدنى لمقاومة الخضوع بوحدة ميجا باسكال. مركز ينشر المعيار الأوروبي EN 10346.

وتضيف أسواق أخرى معاييرها الخاصة. تستخدم اليابان وكوريا معيار JIS G3302 (SGCC، SGC440). بينما تستخدم أستراليا معيار AS 1397 (G250، G300، G550). تشكيل الفولاذ عالي القوة بالدرفلة يشرح الدليل التغييرات التي تحدث عند الانتقال من ملف 250 ميجا باسكال إلى ملف 550 ميجا باسكال.

قاعدة عامة: استخدم DX51D أو CS من النوع B للأسقف والتكسية الخفيفة. استخدم S350GD أو SS من الدرجة 50 للعوارض وقنوات الدعامات. استخدم S450GD أو SS من الدرجة 80 لأعمدة الرفوف. إذا انحنى أحد الأرجل بزاوية أكبر من سُمك المادة، فاستخدم درجة أعلى في فئة القوالب.

الخطوة الثانية: اختيار نوع الطلاء

تحدد الطبقة الخارجية مدى بقاء المنتج في الهواء الطلق. وتسيطر أربع عائلات على لفائف الصلب المستخدمة في تشكيلها بالدرفلة.

GI هو زنك نقي مجلفن بالغمس الساخن. رخيص الثمن، وموثوق به، وهو الخيار الأمثل للقطاعات الداخلية والأسقف العامة. أما GA فهو زنك معالج حرارياً، وهو طلاء من سبيكة الزنك يسهل طلاؤه ولحامه، ولكنه أقل حماية للحواف.

يُعرف GL، أو AZ أو galvalume، بأنه يتكون تقريبًا من 55% ألومنيوم، و43.4% زنك، و1.6% سيليكون. يوفر هذا النوع من الفولاذ عمرًا أطول من الفولاذ المجلفن (GI) من حيث مقاومة التآكل، يتراوح بين ضعفين إلى أربعة أضعاف، عند استخدام نفس وزن الطلاء، وهو أساس شركتي COLORBOND وZINCALUME في أستراليا. أما ZM فهو مزيج من الزنك والألومنيوم والمغنيسيوم. يوفر حماية أفضل للحواف المقطوعة مقارنةً بالفولاذ المجلفن (GI) عند استخدام وزن طلاء أقل، مما يجعله شائع الاستخدام في أسطح الأسقف الساحلية والصناعية.

تُضيف لفائف الصلب المطلية مسبقًا نظام طلاء في المصنع، حيث يتم طلاء الفولاذ المجلفن مسبقًا (PPGI) على قاعدة من الفولاذ المجلفن (GI)، بينما يتم طلاء الفولاذ المجلفن مسبقًا بالصفائح المعدنية (PPGL) على قاعدة من الفولاذ المجلفن بالصفائح المعدنية (GL). يُلغي هذا النظام خطوة الطلاء من المصنع، ولكنه يتطلب عناية فائقة. تصميم آلة تشكيل اللفة حتى لا تخدش البكرات الفيلم.

تُعد الحواف المقطوعة أول نقاط ضعف الطلاء. يوفر كل من الطلاء المجلفن بالحديد (GI) والزنك (ZM) حماية جلفانية عند الحافة المقطوعة، بينما لا يوفرها الطلاء المجلفن بالذهب (GL)، لذا تحتاج حافة الفولاذ المكشوفة إلى طبقة واقية أو مادة مانعة للتسرب في البيئات المالحة. رابطة الجلفنة الأمريكية ينشر بيانات التآكل المتعلقة بطلاءات الزنك وسبائك الزنك.

الخطوة 3: ضبط وزن الطلاء

وزن الطلاء هو كتلة الطلاء لكل متر مربع من لفائف الصلب، ويُقاس على كلا الجانبين. وهو يُحدد عمر الطلاء ضد التآكل أكثر من نوع الطلاء نفسه. يمكن لمشترين اثنين طلب نفس لفائف الصلب المجلفن، واللفة التي تحتوي على ضعف وزن الطلاء ستحصل على طبقة تدوم لسنوات أطول في الهواء الطلق.

يستخدم معيار EN 10346 الغرامات لكل متر مربع: Z120، Z180، Z275، AZ150، ZM120. بينما يستخدم معيار ASTM A653 الأونصات لكل قدم مربع: من G30 إلى G235. نقطة التقاطع: G90 تعادل تقريبًا Z275، وG60 تعادل تقريبًا Z180، وG40 تعادل تقريبًا Z120.

النطاقات العملية لتشكيل لفائف الصلب بالدرفلة:

• الملفات الشخصية الداخلية: من Z120 إلى Z180 (من G40 إلى G60)
• أعمال التسقيف العامة: من Z180 إلى Z275 (من G60 إلى G90)
• تسقيف المناطق الساحلية والصناعية: Z275 أو AZ150 وما فوق
• مطلي مسبقًا: طبقة أساسية من Z180 إلى Z275 حسب التعرض للضوء

يؤثر وزن الطلاء أيضاً على عملية التشكيل. تتقشر الطلاءات السميكة عند انحناءات ضيقة. بالنسبة للانحناءات التي يقل سمكها عن 1x، يُنصح بالحفاظ على سمك الطلاء عند Z275 أو أقل. تأثير المواد على تصميم آلة تشكيل اللفائف تتناول هذه الصفحة كيفية تأثير صلابة الطلاء على تآكل الأسطوانة. مركز معلومات غالڤ ينشر جداول أوزان الطلاء التي تستند إليها قواعد التصميم هذه.

الخطوة الرابعة: تحديد السماكة والتفاوت

يتحكم السُمك في القوة والوزن والتكلفة، كما أنه يُشغّل الآلة. وتفترض فجوة الأسطوانة وقوة المحرك وقوة القطع وبدل الانحناء سُمكًا اسميًا واحدًا.

يُعدّ التفاوت في سُمك لفائف الصلب أكثر أهمية مما يعتقد مشتريها. يسمح معيار EN 10346 بتفاوت يبلغ ±0.05 مم تقريبًا في اللفائف ذات سُمك 0.5 مم، و±0.10 مم تقريبًا في اللفائف ذات سُمك 2.0 مم. وينطبق معيار ASTM A653 على نطاقات مماثلة. يؤدي انحراف بمقدار 0.05 مم إلى تغيير مقدار الانحناء المسموح به، و حساب عرض الملف, مما يؤدي إلى تغيير أبعاد الشكل النهائي.

يُستخدم مصطلحان في كل عرض سعر. BMT هو سُمك المعدن الأساسي، أي الفولاذ فقط. أما TCT فهو إجمالي سُمك الطلاء. قارن دائمًا بين سُمك المعدن الأساسي (BMT) عند شراء لفائف الفولاذ. يُضيف الطلاء من 0.02 إلى 0.05 مم لكل جانب، مما يُؤثر على مُقارنة إجمالي سُمك الطلاء. لمزيد من التفاصيل، انظر حساب عرض وسمك اللفائف لتشكيل اللفائف.

الخطوة 5: حساب عرض الملف

عرض اللفة هو عرض الشريط المسطح من لفائف الصلب التي تغذي الآلة، وليس عرض غطاء المقطع. المقطع النهائي هو الشريط المثني، لذا يجب أن تغطي اللفة كل ساق وضلع وانحناء.

الصيغة: عرض اللفة يساوي العرض النهائي مضافًا إليه بدل التشذيب على كلا الحافتين. العرض النهائي هو المقطع العرضي للملف بعد فرده، بما في ذلك بدلات الانحناء عند كل زاوية. بالنسبة لقناة على شكل حرف U بسيطة، يكون العرض النهائي هو القاعدة بالإضافة إلى ساقين وبدلات الانحناء. أما بالنسبة لألواح الأسقف المعقدة، فيُفضل استخدام برنامج تصميم الملفات أو لفة اختبار.

يبلغ هامش التشذيب من 3 إلى 5 ملم لكل جانب للملف ذي الحافة المطحونة، ومن 5 إلى 7 ملم للملف المشقوق، وأكثر من ذلك للمواد المطلية مسبقًا حيث يمكن أن تتسبب الحافة المشقوقة في تشقق الطلاء.

تتراوح عروض المطاحن القياسية بين 914 و1000 و1219 و1250 و1524 مم. ونادرًا ما تُستخدم هذه العروض بدقة في بعض القطاعات. عادةً ما يؤدي طلب لفائف الصلب المشقوقة حسب العرض من مركز خدمة إلى زيادة الإنتاجية من 3 إلى 81 ضعفًا مقارنةً بتقليم العرض القياسي. حاسبة لفائف معدنية يغطي حسابات العائد.

يُراعى في تخطيط وزن اللفائف عرضها. يبلغ طول لفة وزنها 10 أطنان بأبعاد 0.5 مم × 1000 مم حوالي 2550 مترًا. بينما يبلغ طول اللفة نفسها بأبعاد 1.0 مم × 1250 مم حوالي 1020 مترًا. هذا الرقم هو الذي يحدد عدد مرات تكرار اللف. فك اللفائف يتوقف لتغيير ملف الإشعال.

الخطوة 6: فحص جودة السطح وإمدادات الملف

تكمن المشكلة الرئيسية التي يقع فيها مشترو لفائف الصلب في حالة السطح. فاللفائف المصقولة ذات الحواف الدائرية تتميز بزوايا مستديرة وعرض دقيق. أما اللفائف المشقوقة، فتتميز بحواف غير منتظمة قد تحتوي على نتوءات. هذه النتوءات تخدش البكرات، وتتسبب في انقطاعات في نمط النقش، وتظهر على شكل تموجات في الحواف في الشكل النهائي.

ابحث عن ثلاثة أشياء عند الاستلام:

• حالة الحافة. ارتفاع النتوءات أقل من 0.05 مم لحواف الشق، بدون تمزقات خشنة.
• عيوب سطحية. علامات اللف، خدوش، بقع زيت، بقع صدأ عند أطراف الملف.
• احدودب. انحناء عبر الشريط مما يزيد من سوء عدم المحاذاة عبر حوامل اللفائف.

إذا تعذر عليك فحص المنتج عند الاستلام، فاشترِ من مصنع أو مركز خدمة يقدم شهادة اختبار معتمدة لكل طلب. يجب أن توضح الشهادة الدرجة، ونوع الطلاء، ووزن الطلاء، وفئة سماكة التفاوت المسموح به، ورقم اللفة. احتفظ بشهادة واحدة لكل لفة فولاذية.

وأخيرًا، قم بمطابقة الملف مع الجهاز. تحقق من القطر الداخلي للملف مقابل آلة فك اللفائف المندريل، ٥٠٨ مم هو القطر القياسي و٦١٠ مم هو القطر الشائع. تحقق من القطر الخارجي للملف مقابل مسافة حركة المندريل، ووزن الملف مقابل قدرة فك اللفائف. خط التقطيع أو خط القطع حسب الطول هذا هو الحل الصحيح إذا كنت تشتري الملفات الرئيسية وتقوم بمعالجتها داخليًا.

أخطاء شائعة في اختيار لفائف الصلب

• شراء أرخص درجة بالكاد تجتاز الاختبار. تكلفة لفائف الصلب الهامشية أقل للطن الواحد، ولكنها أعلى سنوياً. وتؤدي تشققات الحواف، وتفاوت الارتداد، والمنتجات المعيبة إلى تآكل هذا التوفير.
• مع تجاهل الطلاء الموجود على الحواف المقطوعة. تفشل مقاطع GL في المناطق الساحلية عند حافة القطع، وليس عند السطح.
• مقارنة العلاج الكيميائي الموجه بالخلايا التائية بدلاً من زراعة نخاع العظم. قد يخفي المورد الذي يقدم عرضًا لسمك الطلاء الإجمالي قاعدة فولاذية أرق تحت طبقة طلاء سميكة.
• طلب لفائف بعرض قياسي لتصميم مخصص. إن تقليم 40 مم من لفة بطول 1250 مم كل متر يمثل ضريبة دائمة 3% على المواد.
• تجاوز شهادة الاختبار. بدون شهادة، لا يمكنك تتبع لفائف الصلب المعيبة إلى دفعة معيبة. كل آلة تشكيل اللفة المخصصة لهذا السبب، تتضمن الشحنة ورقة مواصفات ملف التسخين الموصى بها.

كيف تساعد شركة بيليف إندستري

كيفية اختيار لفائف الصلب هو السؤال الأول الذي يطرحه علينا كل مشترٍ. يبدأ كل خط إنتاج نقوم به بمواصفات اللفائف. يأخذ مهندسونا الرسم التخطيطي للملف، ومعايير السوق المستهدفة، وبيئة التآكل، ثم يحددون الدرجة، والطلاء، ووزن الطلاء، والسماكة، والعرض قبل قطع أول لفة.

لقد قمنا بتجهيز خطوط إنتاج لأسقف DX51D في أوروبا، وعوارض S350GD في الشرق الأوسط، ورفوف SS Grade 50 في أمريكا الشمالية، ولفائف Z275 في أستراليا. أرسل لنا بياناتك الشخصية وموقع مشروعك، وسنرسل لك مواصفات لفائف الصلب الموصى بها، وتكوين الآلة، وعرضًا مناسبًا لكليهما.