플레이트 롤링 절차: 단계별 작업 가이드

준비

연산자:

롤 벤딩 머신(플레이트 롤 또는 롤링 머신이라고도 함)에서 압연 작업을 수행하려면 작업자가 기계의 구조와 작동에 대해 잘 알고 있어야 합니다.

압연 공정에는 일반적으로 기계를 제어하고 전체 공정을 감독하는 작업자와 자재 취급 및 안내를 지원하는 작업자 등 두 명의 작업자가 필요합니다. 두 작업자가 협력하여 작업물을 정밀하고 효율적으로 압연해야 합니다.

장비 점검

사용하기 전에 롤링 머신철저한 검사를 수행하는 것이 중요합니다:

1. 기계를 시동하고 유압 시스템 압력이 정상 작동 범위 내에 있는지 확인합니다.
2. 측면 지지대('뒤집힌 측면' 또는 '드롭 엔드'라고도 함)가 부드럽게 열리고 닫히는지 확인합니다.
3. 모든 롤러, 특히 하단 롤러가 자유롭고 올바르게 회전하는지 확인합니다. 이렇게 하면 드라이브 시스템이 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다.

시운전 플레이트 롤

1. 육안으로 검사하고 필요한 조정을 수행하여 상단 롤러와 하단 롤러가 서로 평행한지 확인합니다. 이는 공작물의 길이를 따라 균일하게 구부리는 데 매우 중요합니다.
2. 재료 두께와 원하는 굽힘 반경에 따라 롤러 사이의 중심 거리를 조정합니다. 적절한 설정은 기계의 사양 및 롤링 차트를 참조하세요.

자료 고려 사항

강판을 압연할 때는 매개변수가 기계의 기능 범위 내에 있는지 확인합니다:

• 재료의 항복 강도
• 최소 허용 롤링 직경
• 플레이트의 폭과 두께
• 기계 용량(힘 및 토크)

강판의 표면 품질은 다음 기준을 충족해야 합니다:

• 절단면을 따라 눈에 띄는 결함이 없는 매끄러운 표면
• 평평하고 깨끗하며, 롤링 품질에 영향을 줄 수 있는 스케일이나 깊은 흠집이 없습니다.

재료 준비

롤링하기 전에 다음 자료 준비 단계를 고려하세요:

1. 중탄소강(예: 45# 강재 또는 AISI 1045)의 경우 성형성을 개선하고 굽힘 중 균열 위험을 줄이기 위해 전체 판을 어닐링해야 할 수 있습니다.
2. 저탄소 강재는 일반적으로 연성이 높고 성형이 쉽기 때문에 일반적으로 압연 전에 열처리가 필요하지 않습니다.

특정 강종을 올바르게 준비하려면 항상 재료 사양 및 엔지니어링 지침을 참조하세요.

롤 벤딩 머신의 사전 벤딩 공정

정렬

1. 플레이트 위치 지정: 롤 벤딩 머신에 접시를 놓습니다.
2. 시각적 정렬: 시각적 방법을 사용하여 상단 롤러 가장자리를 플레이트의 절단면과 평행하게 정렬합니다.
3. 오류 마진: 정렬 오차가 ±0.5mm 범위 내에 있는지 확인합니다.

롤링 서큘러

1. 초기 압력 적용:
   • 상단 롤러의 바깥쪽 원에 플레이트 표면에 15mm의 압력을 지속적으로 가합니다.
   • 조그 컨트롤을 사용하여 하단 롤러의 회전을 제어합니다.
   • 플레이트의 아크 길이가 600-800mm에 도달하면 하단 롤러의 회전을 중지합니다.
2. 후속 압력 적용:
   • 상단 롤러에 10mm의 압력을 가합니다.
   • 하단 롤러를 회전하고 플레이트의 끝이 하단 롤러와 접하게 되면 멈춥니다.
3. 원하는 호 길이에 대한 반복:
   • 위쪽 롤러를 누르고 아래쪽 롤러를 돌리는 과정을 반복합니다.
   • 미리 구부린 시트의 호 길이가 샘플의 호 길이와 일치할 때까지 계속합니다.

원활한 전환 보장

• 부드러운 전환: 미리 구부러진 원형 호가 직선 가장자리로 부드럽게 전환되는지 확인합니다.
• 데드 벤딩 방지: 이후 가공 시 원형 보정에 어려움을 겪지 않도록 데드 휨 현상을 방지합니다.

다른 쪽 끝을 미리 구부리기

• 프로세스 반복: 접시의 다른 쪽 끝에도 동일한 사전 구부리기 방법을 적용합니다.

원형 롤링

프리 벤딩 롤링 절차

초기 설정

1. 초기 압력 적용:
   • 하단 롤러의 연속 회전을 시작하기 전에 상단 롤러에 15mm의 연속 압력을 가합니다. 이 압력은 플레이트의 접촉면을 기준으로 해야 합니다.
   • 조그 기능을 사용하여 하단 롤러를 살짝 돌려 모든 롤러가 올바르게 작동하는지 확인합니다.
2. 안전 예방 조치:
   • 사고를 방지하기 위해 이 절차 중에는 기어를 사용하여 하단 롤러를 연속으로 시동하지 마세요.
   • 작업자는 압연기를 시동할 때 주의를 기울여야 합니다. 보조 작업자는 특히 주 작업자의 시각적 사각지대가 있는 영역에서 적시에 정확한 명령을 내릴 수 있어야 합니다.

원 굴리기

3. 상단 롤러 누르기:
   • 원을 만들려면 위쪽 롤러를 반복해서 누릅니다.
   • 플레이트의 두 끝 사이의 거리가 800mm에 도달하면 두 끝이 서로 가까워질 때까지 상단 롤러의 누르는 압력을 3~5mm 단위로 줄입니다.
4. 모니터링 플레이트 오프셋:
   • 롤링 프로세스 중에 플레이트가 오프셋되는지 관찰합니다. 시각적 오프셋이 10mm를 초과하면 롤링 프로세스를 중지하여 오류를 수정합니다.

플레이트 오프셋 보정

5. 시정 조치:
   • 상단 롤러를 30mm 들어 올립니다.
   • 스틸 실린더 재료가 완전히 느슨해질 때까지 플레이트를 반대 방향으로 움직입니다.
   • 아래쪽 롤러를 밀어 위쪽 롤러를 원래 위치로 되돌리고 원을 계속 굴립니다.

엣지 정렬 및 스폿 용접

6. 원통의 가장자리 정렬:
   • 일반적으로 실린더의 가장자리는 롤링 후 완벽하게 정렬되지 않습니다.
7. 정렬 솔루션:
   • 상단 롤러를 5mm 들어 올립니다.
   • 하단 롤러와 맞닿는 오프셋 위치 아래에 3mm 강판 매트를 놓습니다.
   • 조그 컨트롤을 사용하여 패드를 플레이트와 하단 롤러 사이의 위치로 이동합니다.
   • 상단 롤러를 3~5mm 눌러 플레이트를 정렬 방향으로 이동합니다.
   • 측정용 샘플이나 자를 사용하여 하단 롤러를 조그 제어하여 원형 표면을 정확하게 정렬합니다.
8. 스폿 용접:
   • 정렬이 올바른지 확인한 후 해당 위치에 스폿 용접을 수행합니다.
   • 스폿 용접이 결함이 없고 튼튼하며 효과적인지 확인하세요.

사전 굽힘 없는 원형 롤링

프리벤딩이 없는 원형 압연 공정은 프리벤딩이 있는 압연 공정과 근본적으로 유사하지만, 고품질 결과를 보장하기 위해 세심하게 관리해야 하는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다.

주요 고려 사항

1. 사전 굽힘 없음:
   • 이 공정에서는 초기 사전 굽힘 단계 없이 판재를 직접 압연합니다. 이를 위해서는 최종 제품에 원치 않는 변형이나 불일치가 발생하지 않도록 정밀한 제어가 필요합니다.
2. 데드 벤딩 방지:
   • 전체 압연 공정에서 플레이트가 의도치 않게 과도하게 구부러지는 데드 벤딩이 발생하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 이는 압연 작업 중에 일관된 압력과 정렬을 유지함으로써 달성할 수 있습니다.
3. 스폿 용접 전 에지 정렬:
   • 스폿 용접을 하기 전에 플레이트의 두 직선 모서리가 완벽하게 일직선이거나 약간 안쪽으로 오목하게(편차가 10mm 이하로) 들어가 있는지 확인해야 합니다. 이 정렬은 플레이트의 두 끝이 완전한 원을 형성하기 위해 함께 모일 때 매우 중요합니다. 가장자리를 올바르게 정렬하면 매끄럽고 튼튼한 용접 조인트를 만드는 데 도움이 됩니다.

프로세스 단계

1. 초기 설정:
   • 압연기에 플레이트를 올바르게 배치하고, 불량을 초래할 수 있는 초기 오정렬을 방지하기 위해 올바르게 정렬되었는지 확인합니다.
2. 롤링 작업:
   • 플레이트 전체에 균일한 압력을 가하면서 롤링 프로세스를 시작합니다. 공정을 면밀히 모니터링하여 플레이트가 데드 벤딩의 흔적 없이 균일하게 구부러지는지 확인합니다.
3. 엣지 검사:
   • 롤링 작업 후 플레이트의 가장자리를 검사합니다. 직선이거나 안쪽으로 약간 오목한 부분이 있는지(10mm 이하) 확인합니다. 이 단계는 양 끝이 결합될 때 제대로 맞도록 하기 위해 매우 중요합니다.
4. 스폿 용접 준비:
   • 플레이트의 양쪽 끝을 조심스럽게 정렬합니다. 강력하고 균일한 용접을 위해 가장자리가 매끄럽게 만나야 합니다. 이 단계에서 정렬이 잘못되면 용접 부위가 약해지고 최종 제품에 잠재적인 구조적 문제가 발생할 수 있습니다.
5. 스폿 용접:
   • 스폿 용접을 수행하여 플레이트의 두 끝을 연결합니다. 용접이 일관되고 견고한지 확인하여 후속 용접 또는 마감 공정을 위한 견고한 기초를 제공합니다.

다양한 유형의 강철에 대한 용접 지침

연강(예: Q235A)

Q235A와 같은 연강을 용접할 때는 CO2 가스 차폐 용접기를 사용하는 것이 좋습니다. 이 유형의 용접기는 안정적인 아크와 우수한 침투력을 제공하므로 연강에 이상적입니다. 다음은 주요 단계와 고려 사항입니다:

1. 용접 부위 준비:
   • 용접 부위가 홈이 잘 파여 있고 깨끗한지 확인하세요. 녹, 기름, 페인트와 같은 오염 물질은 용접 결함을 방지하기 위해 제거해야 합니다.
   • 홈은 용접 금속이 적절히 관통하고 융합될 수 있도록 적절한 크기여야 합니다.
2. 용접 조인트 사양:
   • 용접 조인트 표면의 두께는 3mm 미만이어야 합니다. 이렇게 하면 강력하고 균일한 용접을 달성하는 데 도움이 됩니다.
   • 용접 조인트의 잔여 높이는 균일해야 합니다. 높이가 3mm를 초과하는 경우 표준을 충족할 때까지 샌딩 또는 연삭을 통해 줄여야 합니다.
   • 용접은 균일해야 하며 균열, 다공성 또는 언더컷과 같은 표면 결함이 없어야 합니다.

중간 탄소강(예: 45#)

45#와 같은 중탄소강의 경우 용접의 무결성과 성능을 보장하기 위해 추가 단계가 필요합니다:

1. 용접 후 처리:
   • 용접 후에는 재료를 둥글게 다듬고 어닐링해야 합니다. 어닐링은 내부 응력을 완화하고 용접된 조인트의 인성과 연성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
   • 어닐링 공정은 용접된 부품을 특정 온도로 가열하고 일정 시간 동안 해당 온도를 유지한 다음 천천히 냉각하는 과정을 거칩니다.
2. 용접 절차:
   • 중탄소강의 압연 및 용접 절차는 저탄소강의 압연 및 용접 절차와 유사합니다. 그러나 탄소 함량이 높기 때문에 중탄소강은 균열이 발생하기 쉽고 용접 파라미터를 신중하게 제어해야 합니다.

특수 자료

특수 재료로 작업할 때는 재료의 특성에 맞는 특정 용접 프로세스를 따르는 것이 중요합니다. 특수 재료에는 고강도 강철, 스테인리스강 또는 비철금속이 포함될 수 있으며, 각각 고유한 용접 기술과 고려 사항이 필요합니다:

1. 자료별 절차:
   • 소재의 용접 가이드라인을 참조하여 적절한 용접 방법, 충전재, 용접 전/후 처리 방법을 결정하세요.
   • 특수 소재는 열 변형이나 잔류 응력 등의 문제를 방지하기 위해 가열 및 냉각 속도를 제어해야 하는 경우가 많습니다.
2. 품질 관리:
   • 용접부를 철저히 검사하여 필요한 기준을 충족하는지 확인합니다. 내부 결함을 감지하기 위해 초음파 검사 또는 방사선 촬영과 같은 비파괴 검사 방법이 필요할 수 있습니다.

롤 벤딩 머신의 진원도 보정

초기 설정

1. 실린더 위치 지정하기:
   • 완성된 용접 실린더를 플레이트 벤딩 롤 위에 놓습니다.
   • 실린더의 중심이 플레이트 롤의 중심선과 평행하게 정렬되었는지 확인합니다.
   • 실린더를 압연기 중앙에 배치하여 유압이 고르게 분포되도록 합니다.

프리벤딩 및 초기 롤링

2. 평평한 부품 롤링:
   • 평평한 부분을 앞뒤로 따로 굴려서 진원도 보정을 수행합니다.
   • 육안 검사 방법을 사용하여 진원도가 샘플과 일치할 때까지 매번 3~5mm의 프레스 거리를 유지해야 합니다.
3. 용접 조인트 롤링하기:
   • 실린더 용접 조인트를 바닥에 배치합니다.
   • 상단 롤러를 아래쪽으로 조정하여 실린더에 닿도록 합니다.
   • 상단 롤러를 천천히 내리고 일반적으로 15mm를 넘지 않는 초기 낮은 압력으로 앞뒤로 굴립니다.
   • 후속 롤의 경우 실린더는 롤당 10mm를 초과하지 않아야 합니다.
   (한 사이클 압연 시 실린더의 프레스 거리 = 직경 * 판 두께 / 10000 참조).

최대 압력 및 롤링

4. 최대 압력 조정하기:
   • 원 보정을 위한 상부 롤러의 최대 하부 거리(실린더의 최대 압력 = 직경 * 판 두께 / 3000 참조)는 필요에 따라 조정할 수 있지만 기준값의 20%를 초과해서는 안 됩니다.
5. 스트레스 분산까지:
   • 낮은 거리가 최적의 조건에 도달하면 5개의 원을 더 굴려 응력이 고르게 분산되도록 합니다.
   • 수평 지름보다 낮은 지점에서 내부 원의 둥근 정도를 측정합니다.

최종 조정 및 측정

6. 최종 롤링 및 측정:
   • 5바퀴 정도 굴린 후 제자리에서 양을 줄여 응력이 고르게 분산되도록 합니다.
   • 레벨을 낮추어 실린더 지름 원을 측정합니다(시계 방향 7-8 또는 시간 포인터의 경우 4-5).
7. 상단 롤러를 들어 올립니다:
   • 측정 후 실린더의 원형이 일정하면 상단 롤러를 천천히 올리면서 한 바퀴당 5mm 이하(일반적으로 2~3mm)로 거리를 늘립니다.
   • 3-4회 회전 후 상단 롤러가 더 이상 실린더에 닿지 않아야 합니다.
8. 진원도 확인:
   • 줄자로 진원도를 측정합니다. 일반적으로 진원도 편차는 10mm 미만이면 허용됩니다.
   • 도면 사양을 충족하기 위해 추가 수동 원 수정이 필요할 수 있습니다.

인공적인 둥근 정도 보정

1. 화염 가열 방식:
   • 일반적으로 화염 가열 방식은 진원도 보정에 사용됩니다.
   • 샘플이나 줄자를 사용하여 최대 및 최소 크기와 호 위치를 표시합니다. 표시가 정확하고 잘 보이는지 확인합니다.
2. 보정을 위한 가열:
   • 자격이 없는 원호 및 크기 위치를 불꽃으로 가열합니다.
   • 두꺼운 판의 경우 큰 전기 불꽃을 사용하여 가열합니다.
   • 저탄소강 Q235의 경우 점 가열 또는 선형 가열을 사용하여 강판의 두께 방향에 온도 차이를 만들어 약 600-700℃까지 가열합니다. 이를 통해 국부적인 변형을 유도하여 원하는 진원도 보정을 달성합니다.
3. 가열 후 측정:
   • 식힌 후 샘플과 줄자를 사용하여 가열된 위치를 측정합니다.
   • 측정값이 지정된 허용 오차 범위 내에 있지 않으면 인위적인 원형 보정 방법을 사용하여 도면 요구 사항에 맞출 수 있습니다.