Технологія виготовлення металоконструкцій

Виготовлення металоконструкцій – це багатоетапний технологічний процес, який складається з операцій розкрою, механічної обробки, зварювання, гнуття, гарячого цинкування металевого профілю. Металоконструкції використовуються для будівництва промислових споруд та житлових будинків, дорожніх огороджень, каркасів та опор енергетичних установок та сільськогосподарського обладнання. Надійність та довговічність таких об’єктів визначається якістю виготовлення та антикорозійного захисту металоконструкцій, тому технологічний процес має бути реалізований на сучасному автоматизованому обладнанні з контролем якості відповідно до вимог стандартів.

Постачання матеріалу

Заготовками для виготовлення металоконструкцій служить металевий профіль – гарячекатаний, холоднокатаний, холодногнутий. Гарячекатаний профіль використовується для виготовлення стандартних металоконструкцій у будівництві, енергетиці та дорожній інфраструктурі. З гнутого профілю виготовляються легкі сталеві тонкостінні конструкції для будівництва тимчасових або малонавантажених споруд. Види металевого профілю для виготовлення металоконструкцій:

• швелер – П-подібний профіль, який складається з вертикальної стійки та двох горизонтальних полиць;
• двотавр – профіль Н-подібної форми з двома симетричними полицями та вертикальною стійкою, схожий на подвоєний швелер;
• профільна труба з квадратним, прямокутним, овальним, еліптичним перетином;
• кругла труба – тонкостінна і товстостінна;
• листовий прокат – гладкий, рифлений, перфорований, профільований;
• кутовий профіль L-подібною форми з двома полицями однакової або різної довжини;
• смуга – плоский профіль з прямокутним поперечним перерізом;
• інші спеціальні види металевого профілю.

На першому етапі виробництва матеріал постачається на завод, складається за допомогою підйомної техніки та розподіляється для подальшої обробки на наступні виробничі ділянки. Проводиться контроль якості заготовок, відбраковується профіль з дефектами та кривизною, виконується оцінка стану поверхні для планування подальшого гарячого цинкування.

Розкрій та різання металу

Металевий профіль розрізається на заготовки необхідної довжини відповідно до затверджених проєктних рішень. Для цього використовується спеціальне обладнання для розкрою та різання металу – плазмові та лазерні верстати з числовим програмними управлінням (ЧПУ). Високий рівень автоматизації механічної обробки забезпечує точність розмірів та якість кромки, дозволяє розрізати металевий профіль пакетами, виконувати розкрій великих партій металу в стислі терміни. Метал розрізається заготовки по прямій лінії або по фігурному контуру. Розкрій контролюється комп’ютерною програмою, форма лінії зрізу відповідає заданому цифровому макету з автоматичним відтворення складних контурів і точною витримкою розмірів. Траєкторія переміщення ріжучого інструменту відповідає параметрам, заданим керуючою програмою. Така технологія дозволяє виконувати розкрій листів та інших видів металевого профілю за контуром будь-якої складності за один прохід. Технології різки металу:

• Лазерна різка – технологія розкрою металевого профілю за допомогою концентрованого лазерного проміню високої потужності. Лазерний інструмент має термічну дію: за рахунок швидкого інтенсивного нагріву метал из зони різання миттєво плавиться. Нагрів має дуже точну локалізацію – метал нагрівається та випаровується виключно по лінії зрізу, не торкаючись кромок. В результаті отримуємо ідеально рівні поверхні, точні розміри без деформацій та напливів. Після лазерного різання кромки не потребують додаткової доводки та шліфування. 
• Плазмова різка – метод механічної обробки металу за допомогою струменю плазми. Плазморіз оснащується системою ЧПУ, режимі різання та траєкторія переміщення інструменту контролюються автоматично. Метал розрізається плазмовою дугою – потужним газоподібним струменем, утвореним при надзвичайно високих температурах. Утворюється рівна і точна лінія зрізу, залишки металу відводяться потужним потоком газу. Технологія має високу продуктивність, підходить для різки товстого металевого профілю, пакетів листових заготовок.

Механічна обробка

Після розкрою металевий профіль надходить на ділянку механічної обробки – виконують отвори, пази, різьблення та інші конструктивні елементи, необхідні для точного монтажу металоконструкцій. Операції виконуються на металорізальних верстатах з ЧПУ – токарних та фрезерних. Точність контролюється комп’ютерною програмою, ріжучий інструмент переміщується за заданим контуром – такий метод дозволяє виконувати високоточні операції точіння та фрезерування. Операції механічної обробки для виготовлення металоконструкцій:

• Токарна обробка поверхонь обертання – точіння циліндрів та конусів, нарізання зовнішнього різьблення, розточка внутрішнього різьблення, обробка проточок і канавок, зняття фасок, свердління отворів, підрізка торців, розрізання круглих трубних заготовок, точіння складного профілю. Заготовка обертається на високій швидкості навколо осі, різець переміщується поступально. 
• Фрезерування – технологія механічної обробки за допомогою фрези. Заготовка здійснює поступальний рух, фреза обертається навколо осі. Фрезерування використовується для обробки площин, пазів, криволінійних поверхонь та контурів, зубців, уступів. Фрезерний верстат оснащений системою числового програмного управління, траєкторія руху ріжучого інструменту контролюється комп’ютерною програмою. Режими обробки розраховуються автоматично відповідно до параметрів керуючої програми.

Гнуття

Для виготовлення деталей складної об’ємної форми використовуються технології гнуття, холодної формовки, вальцювання. Операції виконуються на спеціальному обладнанні – електромеханічних та гідравлічних листозгинальних пресах,, вальцювальних машинах, обладнанні для гнуття труб та гарячекатанолого профілю. Приклад застосування технології – виготовлення багатогранних енергетичних опор. Листовий метал згинається на пресі з утворенням конічної гранованої конструкції з багатогранним поперечним перетином. Гнуття листа значно збільшує міцність та несучу здатність опори порівняно з гладкими конусами і циліндрами. Лінії згину виконують функцію ребер жорсткості, завдяки чому вдається виготовити надійну енергетичну опору з тонколистової сталі.

Зварювання

Зварювання – це основна технологія, яка використовується в монтажі металоконструкцій. Метод незамінний для виготовлення будівельних конструкцій, металевих огорож, сходів, парканів, перил, ворот, навісів, гратчастих та багатогранних опор ЛЕП, труб, сталевих резервуарів. Перший етап зварювання проводиться в умовах виробництва для складання окремих вузлів – опор, кронштейнів, фланців, ферм, каркасів. Другий етап передбачає фінальний монтаж на об’єкті – з’єднання кронштейнів з опорами, монтаж каркасних споруд тощо. 

Використовуються технології напівавтоматичного зварювання MIG/MAG та ручного дугового зварювання ММА. Методи відрізняються способом подачі матеріалу: забезпечується автоматична подача зварювального матеріалу або оператор переміщує електрод вручну. Вибір технології визначається розташуванням зварних швів, конструктивними особливостями та габаритами виробів. Зварювання дозволяє отримати міцні нероз’ємні шви, які на відміну від болтових з’єднань не послаблюються з часом. В деяких випадках зварювання замінюється болтовими з’єднаннями, якщо конструкція має бути розбірною.

Гаряче цинкування

Щоб збільшити термін експлуатації металоконструкцій, необхідно забезпечити антикорозійний захист металу. Будівельні, енергетичні, інфраструктурні металоконструкції працюють у складних умовах – під постійним впливом вологи, при перепадах температур, під ультрафіолетовим випромінюванням, часто в контакті з грунтом, паром та хімікатами. Метал піддається ризику розвитку корозії, тому має бути ізольований від зовнішніх впливів. Оптимальним методом захисту металоконструкцій від корозії є гаряче цинкування – занурення металу у розплавлений цинк з утворенням тонкого захисного шару. Технологія має важливі переваги:

• рівномірний розподіл цинкового покриття по всім поверхням, в тому числі у важкодоступних місцях, на внутрішніх поверхнях труб, в пазах і проточках;
• надійний катодний захист, який усуває ризики електрохімічної корозії;
• механічний захист від контакту з зовнішніми агресивними впливами;
• якісна підготовка металу до цинкування для кращої адгезії цинку з металом (знежирення, травлення, флюсування);
• швидке нанесення цинкового покриття на великогабаритні металоконструкції за одне занурення;
• автоматизований контроль режимів цинкування – часу занурення, температури нагріву та хімічного складу розплаву, швидкості охолодження, товщини цинкового покриття;
• вигідна ціна гарячого цинкування металоконструкцій при виконанні великих обсягів замовлення;
• довговічність покриття, збільшення термінів експлуатації металоконструкцій до 60-100 років;
• можливість фарбування порошковим методом полімерною фарбою у будь-який колір за шкалою RAL.

Гаряче цинкування проводиться в кілька етапів. Металоконструкції занурюються у розчини хімічної підготовки для видалення жирів, забруднень, окалини, старої іржі та фарби. Для покращення адгезії цинку з металом заготовка проходить флюсування. Після кожного етапу хімічної підготовки метал промивається у воді для видалення залишків хімічних розчинів. Далі заготовки надходять на ділянку гарячого цинкування з великою ванною, заповненою розплавленим цинком. Металоконструкції повністю занурюються в цинковий розплав, за кілька хвилин цинк вільно протікає та обволікає кожну поверхню. Формується кілька фаз залізо-цинкового сплаву та верхній шар чистого цинку. 

Цинк утворює з металом єдину структуру на молекулярному рівні, тому покриття не відшаровується, не деформується. Технологія занурення мінімізує ризики появи непокритих ділянок. Можливо утворення мінімальних напливів, які не заважають функціонуванню та монтажу металоконструкцій. Після завершення гарячого цинкування метал проходить пасивацію для зниження хімічної активності покриття та посилення антикорозійного захисту. На замовлення виконується фарбування оцинкованих металоконструкцій, щоб покращити їх декоративні властивості. Поширені приклади – цинкування парканів, огорож, навісів, альтанок з подальшим фарбуванням.

Контроль якості

Технологічний процес виготовлення металоконструкцій передбачає проведення контролю якості після кожного етапу виробництва – розкрою, гнуття, механічної обробки, гарячого цинкування, зварювання. Також комплексний контроль проводиться перед відвантаженням готових металоконструкцій:

• оцінка точності розмірів та геометрії;
• візуальний та інструментальний контроль зварних з’єднань;
• вимірювання товщини цинкового покриття та перевірка на наявність дефектів (відшарувань, критичних напливів, непокритих ділянок)
• контроль точності та якості механічної обробки;
• перевірка комплектації та кріплень;
• контроль документації та пакування.

Доставка і монтаж металоконструкцій

Готові металоконструкції, які пройшли контроль якості на виробництві, доставляються на об’єкт для виконання монтажних робіт. Якщо вироби мають великі габатити та масу, використовується підйомна техніка. Металоконструкції збираються за модульним принципом з готових заводських вузлів – такий метод прискорює та спрощує монтаж, мінімізує залученість майстрів і техніки, дозволяє зводити великі об’єкти у стислі терміни. Перед монтажем опорних конструкцій проводяться роботи з облаштування фундаменту. Для з’єднання монтажних вузлів використовується зварювання та болтові з’єднання. Після завершення монтажних робіт виконується контроль геометрії, розмірів, взаємного розташування конструктивних елементів. Перевіряється цілісність антикорозійного покриття, якість зварних швів, міцність болтових з’єднань, жорсткість та несуча здатність всієї конструкції. Конструктивні параметри готових металоконструкцій мають повністю відповідати узгодженим проєктним рішенням.

Замовити виготовлення металоконструкцій від виробника

Наша компанія Сіткабуд – надає послуги виробництва металоконструкцій на замовлення. Ми виготовляємо металеві конструкції різної складності – металеві огорожі, навіси, ферми, модульні теплиці, каркасні споруди, колони, сходи, пандуси, опори освітлення, паркани та інші. На нашому заводі можна замовити металоконструкції під ключ – проєкт, виготовлення, захист від корозії, доставку, монтаж. Виконуємо всі операції техпроцесу – різку, фрезерування, точіння, гаряче цинкування, гнуття, вальцювання, зварювання. Доставляємо продукцію по всій Україні та виконуємо монтажні роботи. Для розрахунку вартості металоконструкцій зв’яжіться з нами 093 126 20 74, 068 658 19 25, info@sitkabud.com.ua.