कैसे फ्लैट वायर रोलिंग मिल्स तांबे के तार की गुणवत्ता और थ्रूपुट में सुधार लाती हैं

तांबे के फ्लैट तार के लिए रोलिंग बीट्स ड्राइंग क्यों

मैंने तांबे के फ्लैट तार उत्पादकों को एक ही व्यापार-बंद के साथ कुश्ती करते हुए एक दशक से अधिक समय बिताया है: ड्राइंग आपको आकार देता है, लेकिन यह आपको डाई घिसाव, सतह दोष और लाइन गति पर सीमा भी देता है। रोलिंग से वह समीकरण बदल जाता है। जब आप गोल तांबे के तार को डाई के माध्यम से खींचने के बजाय सटीक रोल स्टैंड की एक श्रृंखला के माध्यम से पास करते हैं, तो आप डाई हानि को पूरी तरह से खत्म कर देते हैं और आयामी नियंत्रण का एक स्तर प्राप्त करते हैं जो ड्राइंग से मेल नहीं खा सकता है।

जीआरएम में, हम 2008 में झांगजीगांग होंगक्सिनयुआन टेक्नोलॉजी के रूप में अपनी उत्पत्ति के बाद से इस दृष्टिकोण को परिष्कृत कर रहे हैं। 2015 में एक रणनीतिक पुनर्गठन के बाद, हमने अपना सर्वश्रेष्ठ काम दोगुना कर दिया है - बुद्धिमान सटीक रोलिंग मिलों को डिजाइन करना जो वास्तविक उत्पादन बाधाओं को हल करते हैं।फ्लैट वायर रोलिंग मिल्सआज हम जो निर्माण कर रहे हैं वह उसी फोकस का परिणाम है।

मुख्य लाभ यांत्रिक है. रोलिंग घूर्णन रोल के बीच संपीड़न बलों के माध्यम से धातु को विकृत करती है, जिसका अर्थ है:

• कोई डाई वियर नहीं.रोल जीवन को महीनों में मापा जाता है, न कि बदलावों में, और रोल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाशील होने के बजाय पूर्वानुमानित होता है।
• बेहतर सतह फ़िनिश.कोल्ड रोलिंग से ड्राइंग की तुलना में अधिक चिकनी, अधिक समान सतह बनती है - जो डाउनस्ट्रीम एनामेलिंग या प्लेटिंग के लिए महत्वपूर्ण है।
• उच्च लाइन गति.डाई ड्राइंग के घर्षण और ताप निर्माण के बिना, आप थ्रूपुट को काफी अधिक बढ़ा सकते हैं। हमारी एकीकृत तांबे के फ्लैट तार उत्पादन लाइनें 400 मीटर/मिनट की डिज़ाइन गति तक पहुंचती हैं।
• सख्त सहनशीलता.उच्च-कठोरता मिल स्टैंड और ऑनलाइन माप प्रतिक्रिया का संयोजन हमें मोटाई सहनशीलता को ±0.005 मिमी तक कसने की अनुमति देता है।

व्यवहार में, मैंने ग्राहकों को ड्राइंग-आधारित फ्लैट वायर प्रक्रिया से एकीकृत रोलिंग लाइन पर स्विच करके अपनी प्रति टन रूपांतरण लागत में 15-25% की कटौती करते देखा है। यह कोई सैद्धांतिक संख्या नहीं है - यह कम टूलींग खर्च, कम गुणवत्ता अस्वीकृति और तेज़ चक्र समय से आती है।

एक फ्लैट वायर रोलिंग मिल वास्तव में कैसे काम करती है

लोग अक्सर मुझसे पूछते हैं कि वास्तव में अंदर क्या होता हैफ्लैट वायर रोलिंग मिल. सिद्धांत सीधा है, लेकिन इसके पीछे की इंजीनियरिंग सीधी नहीं है।

एक विशिष्ट एकीकृत लाइन एक ऊर्ध्वाधर कुंडल भुगतान से शुरू होती है जो गोल तांबे के तार - हमारे मानक विन्यास में Ø8 मिमी तक - एक मल्टी-डाई ड्राइंग अनुभाग में फ़ीड करती है। वहां से, तार रोल स्टैंड की एक श्रृंखला से होकर गुजरता है। प्रत्येक स्टैंड की मोटाई कम हो जाती है और, एजिंग रोल से सुसज्जित होने पर, चौड़ाई को नियंत्रित करता है। स्टैंडों के बीच, ऑनलाइन पॉलिशिंग और धूल संग्रहण सतह को साफ रखता है। अंत में, एक लेज़र-आधारित मोटाई और चौड़ाई माप प्रणाली पीएलसी को वास्तविक समय पर प्रतिक्रिया प्रदान करती है, जो थर्मल विस्तार, रोल घिसाव या आने वाली सामग्री भिन्नता की भरपाई के लिए रोल अंतराल को स्वचालित रूप से समायोजित करती है।

सामान्य जीआरएम लाइन कॉन्फ़िगरेशन में यह कुछ इस तरह दिखता है:

लाइन 400 मीटर/मिनट की अधिकतम डिज़ाइन गति से चलती है और Ø8 मिमी तक आने वाले तार को 2.0-12 मिमी की मोटाई और 0.5-4.0 मिमी की चौड़ाई के साथ तैयार फ्लैट तार में संसाधित करती है। महीन तार के लिए - फोटोवोल्टिक रिबन या सटीक माइक्रो फ्लैट तार के बारे में सोचें - हम छोटे रोल व्यास और उच्च गति अनुपात के साथ एक अलग सेटअप कॉन्फ़िगर करते हैं।

टू-हाई बनाम फोर-हाई: सही कॉन्फ़िगरेशन चुनना

यह वह प्रश्न है जो मुझे किसी नई लाइन का मूल्यांकन करने वाले उत्पादन प्रबंधकों से अक्सर मिलता है। संक्षिप्त उत्तर: यह आपके फीडस्टॉक और आपकी तैयार उत्पाद आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। लंबे उत्तर में कुछ व्यावहारिक इंजीनियरिंग ट्रेड-ऑफ़ शामिल हैं।

हमाराफ्लैट वायर रोलिंग मिल्सएक मॉड्यूलर डिज़ाइन का उपयोग करें जो या तो दो-उच्च रोलिंग मिल इकाइयों या चार-उच्च रोलिंग मिल इकाइयों का समर्थन करता है, और कई मामलों में, एक हाइब्रिड कॉन्फ़िगरेशन सबसे अच्छा काम करता है।

मेरे अंगूठे का नियम: यदि आपका तैयार उत्पाद 3 मिमी से अधिक मोटा या 6 मिमी से अधिक चौड़ा है, तो कटौती के बड़े हिस्से के लिए दो-उच्च कॉन्फ़िगरेशन के साथ शुरू करें, फिर यदि आपको कड़ी सहनशीलता की आवश्यकता है तो एक चार-उच्च फिनिशिंग स्टैंड जोड़ें। किसी भी पतली चीज़ के लिए - ईवी हेयरपिन कंडक्टर या बढ़िया फोटोवोल्टिक रिबन के बारे में सोचें - फिनिशिंग चरण से लेकर फोर-हाई तक जाएं। फोर-हाई मिल में छोटे कार्य रोल कम रोल फ़्लैटनिंग के साथ उच्च संपर्क दबाव डालते हैं, जो कि ठीक वही है जो आपको माइक्रोन-स्तरीय मोटाई नियंत्रण का पीछा करते समय चाहिए होता है।

हमने इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरण विनिर्माण, प्रिसिजन स्प्रिंग्स और फोटोवोल्टिक नई ऊर्जा क्षेत्रों में ग्राहकों को दोनों कॉन्फ़िगरेशन प्रदान किए हैं। मॉड्यूलर दृष्टिकोण का मतलब है कि ग्राहक टू-हाई लाइन से शुरुआत कर सकता है और बाद में फोर-हाई स्टैंड जोड़ सकता है क्योंकि उनका उत्पाद मिश्रण विकसित होता है - पूरे निवेश को खत्म किए बिना।

गुणवत्तापूर्ण लाभ आप माप सकते हैं

जब मैं गुणवत्ता प्रबंधकों से बात करता हूं, तो वे विशेषण नहीं चाहते। उन्हें नंबर चाहिए. तो यहाँ बताया गया है कि हमारी फ़्लैट वायर रोलिंग मिलें वास्तव में उत्पादन में क्या प्रदान करती हैं:

मोटाई सहनशीलता:स्थिर परिस्थितियों में तैयार सपाट तांबे के तार पर ±0.005 मिमी। यह मानव बाल की मोटाई का लगभग पांचवां हिस्सा है, जो पूरे कुंडल पर लगातार बना रहता है।

चौड़ाई सहनशीलता:±0.01 मिमी, एडगर मिलों द्वारा प्रबंधित किया जाता है जो मुख्य रोलिंग स्टैंड के बीच स्थित हैं।

सीधापन:शॉर्ट-स्ट्रेस-लाइन रोल डिज़ाइन और स्टैंड के बीच सटीक तनाव नियंत्रण का संयोजन उत्कृष्ट सीधीता के साथ फ्लैट तार का उत्पादन करता है - स्वचालित वाइंडिंग और डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण के लिए महत्वपूर्ण।

सतह खत्म:ऑनलाइन पॉलिशिंग और धूल संग्रहण प्रणाली सतह पर जमने से पहले लुढ़कते मलबे को हटा देती है। उन ग्राहकों के लिए जो अपने सपाट तार पर इनेमल या प्लेट लगाते हैं, इसका सीधा मतलब यह है कि कोटिंग में कम दोष और उच्च ढांकता हुआ ताकत होती है।

मुझे एक और चीज़ का उल्लेख करना चाहिए जो हमेशा स्पेक शीट में दिखाई नहीं देती है: कॉइल में स्थिरता। किसी परीक्षण नमूने पर ±0.005 मिमी का पहुंचना एक बात है। पहले मीटर से आखिरी मीटर तक उस सहनशीलता को बनाए रखना दूसरी बात है। बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली - लेजर माप पीएलसी को वापस भेजती है, जो वास्तविक समय में रोल अंतराल को समायोजित करती है - जो इसे संभव बनाती है। हमारे ग्राहकों ने हमें बताया है कि जीआरएम लाइन पर स्विच करने के बाद उनकी डाउनस्ट्रीम अस्वीकृति दर आधे से अधिक कम हो गई है, केवल इसलिए क्योंकि कॉइल से कॉइल तक आयामी भिन्नता दूर हो गई है।

थ्रूपुट लाभ: गति कहां से आती है

गति शीर्षक संख्या है, लेकिन मैं इस बारे में ईमानदार होना चाहता हूँ कि यह वास्तव में कहाँ से आती है।

हमारी मानक एकीकृत कॉपर फ्लैट वायर लाइन को अधिकतम डिज़ाइन गति 400 मीटर/मिनट के लिए रेट किया गया है। इसकी तुलना तुलनीय क्रॉस-सेक्शन के लिए 150-200 मीटर/मिनट पर चलने वाली एक सामान्य डाई-ड्राइंग लाइन से करें, और इससे पहले कि आप डाई परिवर्तन और संबंधित डाउनटाइम के उन्मूलन पर विचार करें, आप लगभग 2× थ्रूपुट लाभ देख रहे हैं।

लेकिन वास्तविक थ्रूपुट कहानी केवल लाइन गति की नहीं है। यह अपटाइम और उपज है:

• मैनुअल हैंडलिंग में कमी.क्योंकि ड्राइंग, रोलिंग, माप और टेक-अप को एक सतत प्रक्रिया में एकीकृत किया गया है, इसलिए चरणों के बीच कॉइल्स को रोकने और स्थानांतरित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वह अकेले ही प्रति शिफ्ट में 2-3 घंटे का उत्पादक समय प्राप्त कर सकता है।
• कम अनियोजित स्टॉप.बदलने के लिए कोई डाई नहीं होने का मतलब है कि टूलींग परिवर्तन के लिए मध्य-कॉइल में कोई रुकावट नहीं है। रोल गैप समायोजन मोटर चालित और रेसिपी-चालित है, इसलिए उत्पाद के आकार के बीच बदलाव में घंटों के बजाय मिनट लगते हैं।
• अधिक उपज.सख्त सहनशीलता का मतलब है कि कम सामग्री स्क्रैप में जाती है। प्रति माह 500 टन उत्पादन करने वाले तांबे के फ्लैट तार उत्पादक के लिए, अस्वीकृति को 3% से घटाकर 1.5% करने से हर महीने लगभग 7.5 टन तांबे की बचत होती है - मौजूदा तांबे की कीमतों पर एक सार्थक संख्या।
• स्वचालित टेक-अप.अनुप्रस्थ टेक-अप मशीन लगातार तनाव और बिना किसी मानवीय हस्तक्षेप के स्वचालित रूप से तैयार तार को घुमाती है। इससे श्रम लागत और हैंडलिंग के दौरान कॉइल क्षति का जोखिम दोनों कम हो जाता है।

हाल के एक प्रोजेक्ट में, ट्रांसफार्मर तांबे के फ्लैट तार चलाने वाले एक ग्राहक ने दो अलग-अलग ड्राइंग लाइनों को एक एकल जीआरएम एकीकृत रोलिंग लाइन से बदल दिया। समान संख्या के साथ उनका मासिक उत्पादन 180 टन से 310 टन हो गया। पेबैक का गणित 18 महीने से कम का था।

एप्लिकेशन स्नैपशॉट: जहां हमारी मिलें चलती हैं

हमारी फ़्लैट वायर रोलिंग मिलें सभी के लिए एक आकार में फिट होने वाला उत्पाद नहीं हैं। मॉड्यूलर डिज़ाइन सटीक रूप से मौजूद है क्योंकि विभिन्न उद्योगों की अलग-अलग मांगें हैं। यहां तीन प्रमुख क्षेत्रों में कॉन्फ़िगरेशन कैसे बदलता है, इस पर एक त्वरित नज़र डालें:

फोटोवोल्टिक अनुप्रयोग वह अनुप्रयोग है जहां मैंने पिछले तीन वर्षों में सहनशीलता की आवश्यकता को नाटकीय रूप से कड़ा होते देखा है। जैसे-जैसे सौर सेल दक्षता लक्ष्य बढ़ते जा रहे हैं, रिबन निर्माताओं को पूरे कॉइल में ±0.005 मिमी के भीतर मोटाई में बदलाव रखने के लिए कहा जा रहा है। पुरानी ड्राइंग-आधारित प्रक्रियाएं इससे जूझती हैं क्योंकि डाई घिसाव कॉइल की लंबाई के साथ क्रॉस-सेक्शन को धीरे-धीरे बदलता है। बंद-लूप फीडबैक के साथ रोलिंग, इसे स्थिर रखती है।

ईवी हेयरपिन कंडक्टरों के लिए चुनौती अलग है। आपको एक साफ किनारे के समोच्च की आवश्यकता है - फ्लैट तार के किनारे पर आर-कोण एक समान होना चाहिए, क्योंकि कोई भी अनियमितता स्टेटर वाइंडिंग में एक कमजोर बिंदु के रूप में दिखाई देती है। हम इसे समर्पित एडगर मिल्स और एक फिनिशिंग पास के साथ संबोधित करते हैं जो विशेष रूप से कोने की ज्यामिति को नियंत्रित करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न