S4: Bagaimanakah fenomena suar hujung yang dihasilkan dalam pembentukan gulungan, terutamanya dalam profil seperti C-purlins, dan apakah teknik kejuruteraan yang digunakan untuk meminimumkan kecacatan ini?
Tamat suar (juga dikenali sebagai “ekor ikan” atau “sapuan tamat”) ialah kecacatan dimensi di mana keratan rentas profil yang dibentuk gulungan menyimpang daripada profil sasaran di hujung depan dan belakang bahagian siap.. Fenomena ini adalah akibat langsung daripada sejarah tegasan dan terikan kompleks yang diperlukan untuk membentuk profil.
1. Fizik Penjanaan Suar Akhir
Suar akhir ialah manifestasi pelepasan **tegasan sisa membujur**, terutamanya pemulihan elastik pada hujung jalur yang tidak dikekang.
A. Pembentukan Tekanan Membujur
Semasa proses membentuk gulungan, jalur logam tertakluk kepada kedua-duanya **melintang** (membongkok) dan **membujur** (sepanjang jalur itu) tekanan.
- Tekanan Melintang (Membongkok): Diperlukan untuk mencapai bentuk profil.
- Tekanan Longitudinal: Ini adalah perkara yang tidak diingini, kesan sampingan yang tidak dapat dielakkan. Apabila jalur itu membengkok dalam gulungan, jumlah panjang jalur mesti kekal sama melalui mesin. Namun begitu, bahagian bebibir dalam (jejari lentur yang lebih kecil) cuba mampatkan secara longitudinal, manakala bahagian web luar (jejari berkesan yang lebih besar) cuba regangan. Ini mewujudkan taburan tidak seragam terikan dan tegasan membujur merentasi lebar jalur.
B. Kesan Akhir Tanpa Kekangan
- Bahagian Pertengahan: Dalam bahagian berterusan jalur (jauh dari hujung), logam dikekang secara sisi oleh gulungan dan secara membujur dikekang oleh bahagian jalur serta-merta mengikutinya (yang sudah terbentuk dan tegar). Tegasan baki terbina dalam dipegang dalam keseimbangan.
- Penghujung Mendahului/Mengekor: Apabila hujung jalur masuk atau keluar set terakhir membentuk gulungan, kekangan membujur tiba-tiba dikeluarkan. Tenaga terikan elastik yang disimpan, yang sebelum ini diseimbangkan oleh jalur berterusan, dilepaskan pada hujung tanpa kekangan.
- Sisihan Keratan Rentas: Untuk profil terbuka seperti C-purlin, kawasan tekanan tinggi (bebibir terbuka) sentap ke dalam atau ke luar (menyala) untuk melegakan ketegangan atau mampatan membujur.
- Penghujung Utama (Flare Depan): Lazimnya “suar masuk” (bebibir ditarik ke arah pusat web) disebabkan oleh pelepasan tegasan mampatan terbina.
- Trailing End (Flare Ekor): Lazimnya “suar keluar” (bebibir bergerak menjauhi pusat web) disebabkan oleh pelepasan tegasan tegangan terbina.
2. Teknik Kejuruteraan untuk Meminimumkan Flare
Mengawal suar hujung memerlukan mengimbangi pengagihan tegasan merentasi lebar profil, terutamanya dalam hantaran membentuk kemudian.
A. Pengoptimuman Corak Bunga (Pembentukan Berperingkat)
Kaedah yang paling kritikal adalah untuk memastikan bahawa lenturan diagihkan secara beransur-ansur dan sekata mungkin merentasi bilangan dirian..
- Kawalan Terikan: Dengan meminimumkan jumlah lenturan setiap pas, pengumpulan regangan membujur tidak seragam dikurangkan. Pereka bentuk gulungan mesti memastikan bahawa kadar terikan adalah lancar dan berterusan.
- Kiraan Lulus Tinggi: Menggunakan lebih banyak kaki gulung (lebih tinggi $N$) untuk profil kompleks selalunya adalah yang paling berkesan, walaupun lebih mahal, cara untuk mengurangkan suar, kerana ia melicinkan kenaikan tekanan.
B. Menggunakan Gulung Sisi (Kekangan Lateral)
Gulung sisi (selalunya galas mudah atau penggelek berkuasa) dipasang di antara dirian akhir, kadang-kadang selepas berdiri terakhir, untuk menggunakan tekanan sisi yang tepat pada bebibir.
- Tekanan Dalaman Terkawal: Gulungan ini menolak bebibir sedikit ke dalam di hujung keluar garisan. Ini mendorong yang kecil, jumlah terkawal ubah bentuk plastik bertentangan ke arah suar yang dijangkakan, memberi pampasan terlebih dahulu untuk pelepasan tekanan.
C. Tetapan Tirus Roller dan Jurang
Penalaan halus geometri dan jurang menegak gulungan akhir adalah penting:
- Pelarasan Jurang Gulung: Dengan menutup sedikit jurang roll di bawah ketebalan bahan dalam satu atau dua dirian terakhir, sedikit regangan membujur/menyeterika boleh didorong. Ini membantu mengurangkan komponen tegasan mampatan yang menyebabkan suar ke dalam.
- Gulung Tirus (Anjakan Paksi): Kadang-kadang, gulung dicondongkan atau disesarkan secara paksi untuk menggunakan tekanan tidak seragam merentasi lebar, mengatasi ketidakseimbangan tekanan.
D. Tamat Tirus (Kawalan Mesin)
Maju, pembentuk gulungan dikawal komputer (Pembentukan Gulung Dinamik) gunakan isyarat potong untuk melaksanakan pelarasan mesin masa nyata:
- Kawalan Hidraulik/Servo: Sejurus sebelum cut-off, mesin mungkin melaraskan sedikit jurang gulungan atau kedudukan guling sisi dengan sengaja kurang bentuk hujung profil dengan cara yang mengimbangi snap masuk/luar yang diketahui.
Pada dasarnya, suar akhir adalah masalah klasik keadaan sempadan dan tekanan baki dalam pembuatan berterusan. Pengurangannya memerlukan kawalan yang tepat ke atas sejarah terikan (ubah bentuk secara beransur-ansur) dan penggunaan strategik kekangan sisi (gulung sisi) untuk menstabilkan profil apabila kekangan kekakuan membujur hilang di hujung jalur.
