Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Lo sventagliamento della laminazione si verifica di solito quando i singoli fogli non sono controllati come una pila. Le cause principali sono l'accumulo di bave, lo scarso gioco dei perni di guida, la compressione non uniforme, la variazione della planarità del foglio, l'usura del dispositivo, il trasferimento instabile e la debolezza del vincolo prima della giunzione.
La soluzione più affidabile non è una pinza più grande. È un processo di impilamento controllato:
Una buona pila di laminazione deve rimanere allineata quando lascia l'attrezzatura, non solo quando è intrappolata al suo interno.
La laminazione a ventaglio è la diffusione, l'apertura o il calpestio non uniforme di singole laminazioni in un nucleo impilato.
Spesso compare sul bordo esterno, sul foro interno, sull'area della scanalatura, sulle punte dei denti o su un lato della pila. A volte il difetto è evidente. A volte è visibile solo dopo che lo stack è stato compresso, rilasciato, saldato, incollato, trasportato o assemblato nel componente successivo.
In una pila di laminazione pulita, i fogli si comportano come un corpo unico controllato. In una pila a ventaglio, i fogli si comportano come lastre sciolte che si muovono autonomamente.
Questo è il vero problema.
La pila può ancora contenere il numero corretto di laminazioni. Può persino rispettare l'altezza della pila in un punto. Ma se gli strati non sono posizionati e allineati in modo coerente, il pezzo finale può presentare una scarsa ripetibilità dimensionale, una geometria instabile del traferro, una qualità di giunzione non uniforme o un isolamento danneggiato tra le laminazioni.
Le pile di laminazione sono utilizzate perché i sottili fogli isolati aiutano a controllare il comportamento magnetico e a ridurre i percorsi di corrente indesiderati attraverso il nucleo. La pila deve inoltre soddisfare requisiti meccanici: altezza, ortogonalità, concentricità, allineamento delle scanalature, precisione del foro e adattamento ad alberi, alloggiamenti, avvolgimenti o gruppi di accoppiamento.
Quando si verificano scansioni o disallineamenti, possono verificarsi diversi difetti:
Il fanning non è solo un problema visivo. Spesso è un segno che la pila non è abbastanza stabile per il processo successivo.
Una pila che sembra dritta solo all'interno dell'apparecchio non è ancora una pila stabile.
| Causa | Cosa si può vedere | Perché crea l'abbronzatura | Metodo di controllo migliore |
|---|---|---|---|
| Formazione di bave | Un bordo si apre o l'altezza della pila varia | Le bave agiscono come piccoli cunei tra le lastre | Controllo dell'usura degli utensili di stampaggio e controllo dell'altezza delle bave |
| Direzione bava mista | Lacune casuali o inclinazione imprevedibile | Le lastre hanno una sede diversa da strato a strato | Definire e controllare l'orientamento della laminazione |
| Scarso adattamento dei perni guida | Deriva rotazionale o graffiatura del foro | Un gioco eccessivo consente il movimento; un gioco insufficiente provoca l'inceppamento. | Convalidare il gioco del perno attraverso il comportamento di caduta e l'allineamento successivo al rilascio |
| Usura dei dispositivi | Il difetto compare dopo molti lotti buoni | Le guide usurate non si posizionano più in modo ripetitivo | Impostare gli intervalli di ispezione dei dispositivi e i limiti di usura |
| Compressione non uniforme | Un lato siede prima dell'altro | La forza non parallela crea pile a forma di cuneo | Controllare il parallelismo dei piani e la planarità della superficie di appoggio |
| Variazione della planarità della lastra | Impilare le onde, le rocce o le aperture | Le lastre deformate non si posizionano in modo uniforme | Controllare la planarità prima di impilare |
| Detriti o olio | Lacune locali casuali | Le particelle o le pellicole modificano il contatto tra gli strati | Pulire le laminazioni, i perni, i vassoi e le tasche di fissaggio. |
| Alta velocità di impilamento | Gli strati superiori ruotano o rimbalzano | Impatto e vibrazioni fanno camminare le lenzuola | Riduzione dell'altezza di caduta e controllo del movimento di avanzamento |
| Debole supporto al trasferimento | Accatastare i tifosi dopo aver lasciato l'impianto | Gli strati si spostano prima della giunzione o dell'assemblaggio finale | Utilizzare vassoi, manicotti, supporti laterali o compressione temporanea. |
| Adesione in condizioni di instabilità | Bloccaggi saldati, incollati o rivettati nel difetto | Il disallineamento viene fissato nell'anima finale | Unirsi solo quando la pila è completamente bloccata |
Molti difetti di laminazione iniziano prima che il primo foglio tocchi il dispositivo di impilamento.
Se le laminazioni in ingresso sono incoerenti, il processo di impilamento deve combattere contro bave, ondulazioni, danni al rivestimento, variazioni dimensionali e contaminazione. A volte vince per un po'. Poi il difetto ritorna.
Iniziare con il foglio.
Le bave sono una delle cause più comuni di sventagliamento della laminazione. Una bava può sembrare piccola su un foglio, ma ripetuta su centinaia di strati può creare una differenza di altezza misurabile.
Le bave possono anche raschiare l'isolamento, interferire con l'alloggiamento e creare un contatto indesiderato tra lastre adiacenti.
Punti di controllo:
Un problema di bava è più facile da risolvere nella fase di laminazione che non dopo che la pila è già stata pressata insieme.
La direzione della sbavatura non deve dipendere dalla memoria dell'operatore o dalla gestione casuale dei fogli.
Per alcune pile, tutte le bave possono essere rivolte nella stessa direzione. Per altre, si può utilizzare un'alternanza o una rotazione controllata. La scelta giusta dipende dal progetto del pezzo, dal metodo di giunzione, dai requisiti magnetici e dal processo di assemblaggio.
Ciò che conta di più è la ripetibilità.
Lo scarso controllo si presenta in questo modo:
Questo crea un problema di risoluzione dei problemi.
Migliore controllo:
L'orientamento casuale rende i modelli di difetti più difficili da tracciare perché la direzione della bava, il lato del rivestimento e il comportamento della sede non sono più variabili controllate.
Le variazioni di planarità possono provocare un fanning anche quando le bave sono accettabili.
Una laminazione leggermente piegata può superare un rapido controllo dimensionale, ma impilata con molte altre può creare una forza elastica all'interno della pila. Dopo il rilascio della compressione, gli strati cercano di recuperare. La pila si apre.
Controllare per:
Non basatevi solo sull'altezza finale della pila. Una pila può rispettare l'altezza pur conservando le sollecitazioni interne.
Le piccole particelle sono importanti. Una scheggia, una scaglia di rivestimento, un ammasso di polvere o una macchia d'olio possono separare gli strati.
I controlli di pulizia dovrebbero riguardare più della laminazione stessa:
I pezzi puliti inseriti in un'attrezzatura sporca non sono più pezzi puliti.
Impilare non significa semplicemente mettere i fogli uno sopra l'altro. Si tratta di un'operazione di seduta controllata.
Un processo stabile di solito controlla tre cose contemporaneamente:
Se uno di questi è debole, l'ariete può comparire più tardi.
Il foglio deve entrare nella pila senza rimbalzare, raschiare o subire urti laterali.
I problemi più comuni includono:
Una pratica migliore:
Una pila può iniziare ad andare alla deriva molto prima che il difetto sia visibile lateralmente.
Per le pile di laminazione più alte, la sola compressione finale può non correggere i piccoli spostamenti di strato. La parte inferiore della pila potrebbe essere già assestata in cattive condizioni.
Una sequenza a tappe è più sicura:
Questo non è sempre più lento nella produzione reale. Spesso riduce le rilavorazioni, lo smistamento e i reclami a valle.
Il caricamento laterale è un produttore di difetti silenzioso.
Succede quando un operatore spinge la pila contro una parete, quando un alimentatore urta il foglio superiore, quando un perno è leggermente angolato o quando una tasca di fissaggio è troppo stretta su un lato.
I sintomi includono:
Se l'allineamento dipende dalla battitura della pila, il processo non è stabile.
Le spine guida sono utili, ma non possono salvare un processo scadente.
Un perno di guida deve posizionare la laminazione senza problemi. Non deve raschiare il foro, piegare il foglio, tirare gli strati verso l'alto o richiedere una forza per il caricamento.
Un gioco eccessivo consente a ogni laminazione di ruotare o spostarsi leggermente. L'errore può essere piccolo per ogni strato, ma può accumularsi.
Si può vedere:
Uno spazio troppo ridotto crea un altro problema. La laminazione può impigliarsi, graffiarsi o sedersi sotto sforzo.
Si può vedere:
Il gioco corretto non è un numero universale. Dipende dalla tolleranza delle caratteristiche di laminazione, dalle condizioni del rivestimento, dall'altezza delle bave, dallo spessore del foglio, dall'altezza della pila, dalla strategia di riferimento e dal fatto che il caricamento sia manuale o automatico.
Un metodo di convalida pratico è meglio che tirare a indovinare:
| Controllo di convalida | Buon segno | Segnale di avvertimento |
|---|---|---|
| Comportamento della caduta del foglio | La laminazione cade senza problemi e si posiziona in piano | La lastra si blocca, si inclina o necessita di essere picchiettata |
| Condizione del foro | Nessuna raschiatura visibile | Graffi o danni al rivestimento in prossimità dei fori di guida |
| Pila dopo il rilascio | L'allineamento rimane stabile | Lo stack si sposta quando i pin vengono rimossi |
| Ripetibilità | Risultati simili tra i lotti | Modifiche di allineamento per lotto o operatore |
| Ispezione dei pin | Diametro e rettilineità rimangono entro i limiti di controllo | Appare un'usura, una piegatura, un accumulo o una rigatura. |
Gli infissi si consumano lentamente, quindi la gente smette di notarli.
I perni di guida, le tasche, gli arresti, le piastre laterali e le superfici di base devono avere intervalli di ispezione definiti. Non solo “controllare quando appaiono parti difettose”. Questo è tardi.
L'usura dei dispositivi si manifesta spesso come:
La colpa è della pila. È stato l'apparecchio.
Non sempre. Ma abbastanza spesso.
La compressione deve far aderire la pila in modo uniforme. Non deve schiacciare la pila in un'obbedienza temporanea.
Le variabili più importanti sono tre:
Una pressione troppo bassa consente di lasciare spazi vuoti. Una pressione eccessiva può danneggiare l'isolamento, aumentare il contatto con le bave, distorcere gli elementi sottili o bloccare le sollecitazioni.
La pressione giusta deve essere convalidata dal comportamento della pila:
Una superficie di pressatura non parallela può creare un fanning anche quando la pressione è elevata.
Se un lato della pila si posiziona per primo, il lato opposto può rimanere aperto. Una maggiore pressione può ridurre il divario visibile, ma la pila può ancora tornare indietro dopo il rilascio.
Controllo:
Una sola misurazione dell'altezza non è sufficiente. Misurare intorno alla pila.
Alcune pile necessitano di una breve sosta sotto pressione per assestarsi prima della giunzione o del rilascio. Ciò è particolarmente vero quando la pila comprende molte laminazioni sottili, variazioni di rivestimento o materiale di incollaggio.
Il tempo di permanenza deve essere definito, non indovinato.
Se è troppo breve, la pila può rilassarsi. Troppo lungo, e la produzione rallenta senza benefici. La risposta viene dai controlli di ripetibilità.
Il metodo di giunzione determina se la pila rimane allineata dopo la compressione.
Metodi diversi comportano rischi diversi.
| Metodo di giunzione | Beneficio dell'allineamento | Rischio principale | Raccomandazione di controllo |
|---|---|---|---|
| Ad incastro | Veloce e ripetibile quando l'utensile è stabile | Deriva progressiva o sollecitazione locale | Monitorare la posizione dell'interblocco e la quadratura della pila |
| Saldatura | Forte ritenzione meccanica | Distorsione termica, trazione dei bordi o impatto locale sull'isolamento | Morsetto vicino all'area di saldatura e controllo della sequenza di saldatura |
| Adesione adesiva | Supporta molti strati su un'area più ampia | Scivolamento prima della polimerizzazione o spessore dell'adesivo non uniforme | Trattenere durante la polimerizzazione e controllare la quantità di rivestimento o di adesivo |
| Rivincita | Semplice ritenzione meccanica | La forza dei rivetti può spostare gli strati | Applicare la forza in modo simmetrico e verificare l'allineamento dei fori. |
| Taglio o serraggio | Utile per alcuni stili fondamentali | La pila può rilassarsi quando si cambia la ritenuta | Definire il carico della pinza e ricontrollare dopo il rilascio |
| Pila sciolta prima dell'assemblaggio finale | Flessibile per alcuni processi | Elevato rischio di trasferimento e movimentazione | Utilizzare guaine, vassoi o compressioni temporanee. |
Il metodo di giunzione non deve essere scelto solo perché è facile da realizzare. Deve corrispondere all'altezza della pila, allo spessore della laminazione, alla tolleranza dimensionale, ai requisiti magnetici e all'assemblaggio a valle.
Una pila deve essere unita quando è ancora correttamente vincolata. Rilasciarla prima e cercare di recuperare l'allineamento in un secondo momento è un rischio di variazione.
Molte pile di laminazione vanno bene nella stazione di impilamento e male in quella successiva.
Ciò significa che il difetto non è solo un difetto di impilamento. È un difetto di trasferimento.
Il rischio è maggiore quando:
I controlli di trasferimento possono essere semplici:
Se dopo il movimento appare una sventagliata, non continuare a regolare il dispositivo di impilamento. Osservare il passaggio di consegne.
| Sintomo | Causa più probabile | Cosa controllare per prima cosa | Azione correttiva |
|---|---|---|---|
| Un lato si apre dopo il rilascio del dispositivo | Compressione non uniforme, accumulo di bave o trascinamento del dispositivo di fissaggio | Parallelismo del piano, direzione della bava, rilascio del perno | Regolare l'impostazione della compressione e ispezionare il controllo della bava |
| L'allineamento della scanalatura si sposta mentre l'alesaggio sembra accettabile | Anagrafica errata o gioco di rotazione eccessivo | Strategia di riferimento e montaggio dei perni guida | Allineare le caratteristiche funzionali, non solo i buchi convenienti |
| Gli strati superiori ruotano durante l'impilamento | Velocità di carico elevata, perni allentati o vibrazioni | Altezza di caduta, movimento di avanzamento, gioco del perno | Ridurre l'impatto e rafforzare il controllo dei processi |
| L'altezza della pila varia intorno alla circonferenza | Bave, detriti, pressatura non parallela, lamiere deformate | Misura dell'altezza in più punti | Pulire il processo, ispezionare le bave, correggere l'impostazione della pressa |
| Fanning appare solo dopo il trasferimento | Supporto alla movimentazione debole | Vassoio di trasferimento, metodo di sollevamento, immobilizzazione temporanea | Aggiungere un supporto laterale o mantenere la compressione |
| Aumento dei difetti nel corso della produzione | Usura del dispositivo o usura dell'utensile | Diametro del perno, usura della tasca, condizioni del tagliente | Sostituire i componenti usurati e ripristinare l'intervallo di ispezione |
| Tra gli strati compaiono spazi vuoti casuali | Sporco, olio, lastre miste o variazioni di planarità | Pulizia e ispezione in entrata | Migliorare lo stoccaggio, la pulizia e la separazione dei lotti |
| Spostamenti della pila durante la saldatura o l'incollaggio | L'unione inizia prima che lo stack sia stabile | Posizione dei morsetti e sequenza di giunzione | Unire mentre si è immobilizzati e controllare il calore o il movimento della polimerizzazione |
| Le lastre si sfregano durante il caricamento | Perni troppo stretti, sporchi o disallineati | Pulizia del perno, rettilineità, condizioni della superficie | Pulire, lucidare, sostituire o ridimensionare gli spilli |
| La pila supera il controllo dell'altezza ma non il montaggio | Posizione di misurazione errata o inclinazione nascosta | Altezza in più punti e dato funzionale | Aggiungere il controllo di concentricità, ortogonalità o posizione della scanalatura |
Un processo stabile dovrebbe rispondere chiaramente a queste domande:
Se queste risposte cambiano a seconda del turno, dell'operatore, del lotto o dell'impianto, il processo non è ancora standardizzato.
E sì, alcuni problemi di ventaglio scompaiono quando le persone rallentano e seguono sempre lo stesso metodo. Sembra troppo semplice. Succede ancora.
A volte il fanning non è solo un problema di produzione. La progettazione della pila o il percorso di approvvigionamento possono rendere il processo troppo sensibile.
Una revisione del processo di progettazione o di fornitura è utile quando:
Per le pile di laminazione personalizzate, le costruzioni di prototipi o i difetti di allineamento ricorrenti, la revisione deve riguardare la geometria della laminazione, la direzione della bava, la selezione dell'origine, l'altezza della pila, il concetto di fissaggio, il metodo di compressione, la sequenza di giunzione e il vincolo di trasferimento.
La correzione di un solo elemento può essere utile. Sistemare quello sbagliato fa perdere tempo.
| Fase del processo | Controllo critico | Metodo di ispezione | Piano di reazione |
|---|---|---|---|
| Laminati stampati o tagliati | Altezza e planarità della fresa | Calibro per sbavature, controllo visivo dei bordi, controllo della planarità | Trattenere il lotto sospetto e ispezionare gli utensili |
| Preparazione alla preimpilatura | Orientamento e pulizia | Controllo della direzione del vassoio, pulizia dei pezzi, pulizia dell'attrezzatura | Riassortimento dei pezzi e pulizia dell'attrezzatura |
| Caricamento | Seduta in lamiera liscia | Osservazione dell'operatore o controllo della vista | Fermatevi se le lenzuola pendono, rimbalzano o si graffiano. |
| Impilamento intermedio | Rilevamento precoce della deriva | Controllo dell'allineamento dello strato superiore | Ripetere l'operazione prima di costruire lo stack completo |
| Compressione | Altezza e parallelismo | Controllo dell'altezza in più punti | Regolare la pressione, la sosta o l'impostazione del piano. |
| Unirsi | Stabilità in condizioni di vincolo | Controllo dell'allineamento post-giunzione | Rivedere la sequenza dei morsetti e delle giunzioni |
| Rilascio dei calendari | Trascinamento a molla o a rilascio | Controllo immediato del gap laterale | Ispezione dei perni, del percorso di rilascio e della direzione delle bave |
| Trasferimento | Stabilità di manovra | Ispezione post-trasferimento | Aggiungere un vassoio, un manicotto o una compressione temporanea |
| Ispezione finale | Allineamento funzionale | Controllo dell'alesaggio, della scanalatura, del diametro esterno, della quadratura o dell'inclinazione | Ordinare, contenere e rintracciare la causa principale |
Il fanning di laminazione è l'apertura, la diffusione o il passaggio irregolare di singoli fogli in una pila di laminazione. Di solito si manifesta in corrispondenza del bordo della pila, del foro, dell'area della scanalatura o dopo che la pila è stata rilasciata dal dispositivo.
Le cause più comuni sono l'accumulo di bave, la direzione mista delle bave, lo scarso gioco dei perni guida, le attrezzature usurate, la compressione non uniforme, la variazione della planarità della lastra, la contaminazione, l'alta velocità di caricamento e la debolezza del supporto durante il trasferimento.
Le bave creano punti alti tra gli strati. In molte laminazioni, questi punti alti possono agire come cunei, causando inclinazione, altezza non uniforme, apertura dei bordi e scarsa tenuta. Le bave possono anche danneggiare l'isolamento tra gli strati.
Non sempre. La direzione corretta delle bave dipende dal progetto e dal processo della pila. Alcune pile utilizzano un'unica direzione controllata; altre utilizzano uno schema alternato o ruotato. Il punto importante è che l'orientamento deve essere definito e ripetuto.
I perni di guida aiutano a controllare la posizione, ma non possono risolvere tutti i problemi. Se le bave sono alte, le lastre sono deformate, i perni sono usurati, il gioco è sbagliato o la compressione è irregolare, il fanning può ancora verificarsi.
Non esiste un valore di gioco universale. Il gioco del perno guida deve basarsi sulla tolleranza della caratteristica di laminazione, sull'altezza della bava, sulle condizioni del rivestimento, sullo spessore del foglio, sull'altezza della pila, sul metodo di caricamento e sul dato funzionale. Il perno deve guidare il foglio in modo fluido senza raschiare, appendere o forzare la posizione del foro.
In genere significa che la pila è stata tenuta in posizione dal dispositivo, ma non era stabile da sola. Tra le possibili cause vi sono il ritorno elastico, l'accumulo di bave, la compressione non uniforme, il trascinamento dei perni, una sequenza di giunzione errata o un contenimento insufficiente prima del trasferimento.
Utilizzare l'impilamento a stadi. Caricare un numero definito di fogli, applicare una leggera pressione di appoggio, controllare l'allineamento e ripetere. Non aspettate che la pila sia completa prima di applicare il controllo.
La pila potrebbe essersi spostata prima della giunzione, oppure il processo di giunzione potrebbe aver introdotto calore, forza, ritiro o scivolamento. La pila deve rimanere vincolata durante la saldatura, l'incollaggio, la rivettatura o l'incastro.
Utilizzare il dato funzionale della pila. A seconda del progetto, questo può essere il foro, le scanalature, il diametro esterno, i fori pilota, la posizione del dente o la geometria del gradino. L'ispezione può includere misuratori go/no-go, sistemi di visione, comparatori, controlli di runout, controlli di ortogonalità o misurazioni in altezza su più punti.
Iniziare con cinque controlli: altezza della bava, direzione della bava, condizioni dei perni di guida, parallelismo della pressa e gestione del trasferimento. Queste aree rivelano rapidamente molte cause comuni.
Considerate la possibilità di cambiare il dispositivo quando i difetti si ripetono sullo stesso lato, l'allineamento varia a seconda della stazione, i fogli si sfregano durante il caricamento, i perni mostrano usura o le pile si spostano dopo il rilascio anche quando le laminazioni in entrata sono stabili.
La compressione può ridurre gli spazi vuoti visibili, ma non sempre può risolvere le cause alla radice. Se il problema deriva da bave, contaminazione, cattivo orientamento, guide usurate o movimento di trasferimento, una maggiore pressione può nascondere temporaneamente il difetto e creare altri danni.
Un fornitore capace dovrebbe esaminare l'intero processo: qualità del taglio della laminazione, controllo delle bave, metodo di orientamento, progettazione del dispositivo, sequenza di compressione, metodo di giunzione e gestione tra le operazioni. Per le pile personalizzate, questa revisione è spesso più utile della regolazione di una tolleranza isolata.
Il fanning della laminazione è raramente un problema di un singolo difetto. Di solito è un problema di controllo.
La pila deve avere fogli coerenti, un dato chiaro, una guida pulita, una compressione quadrata, una giunzione stabile e un trasferimento protetto. Se manca uno di questi elementi, la pila può ancora superare un punto di ispezione. Potrebbe non sopravvivere al processo successivo.
In caso di sventagliature ricorrenti, disallineamento o altezza instabile della pila, esaminare l'intera catena, dalla qualità del bordo di laminazione alla manipolazione finale. È qui che di solito si manifesta la vera causa.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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