WCA November 2017

为超薄铜条设计的全新拉弯矫直 机组，高效节能并具有最小公差

作者 Volker Lüdecke ，德国雷姆欣根 Burghardt + Schmidt GmbH 公司

近几年，人们对金属条的平整度要求正稳定增长。同时材质 设计也正向更薄的方向发展，尤其是在电子业。通过拉弯矫 直技术提升质量可以显著加快深加工过程。 这样可以增加冲压过程的尺寸精度，也能获得更薄的表面 涂层。因此，切削和矫直机专业公司 Burghardt + Schmidt GmbH (B+S) 专门为一家中国制造商提供了矫直超薄铜条的创 新解决方案。该机组适合各种合金材料和磷青铜，也能在最 小公差的情况下处理只有 30µm 厚的金属条。根据原始材料， 平整度可以实现一个 I- 单位。 中国的客户负责制造电子业零件，在表面质量、平整度或尺 寸精度方面具有严苛要求。这时需要使用超薄金属条。 在一个需要重新设计的工厂中，这些材料需准备好以便进行 深加工。新订单的目标是确保冲压过程的形状误差在严格限 制之内。这在电子部件的自动组装过程中至关重要。除平整 度外，客户还确定了与表面质量相关的排除标准。这就表 示，终端产品的光密度不应在加工过程中有所改变。 “金属条的变薄趋势是显而易见的， B+S 机组可以始终达到 它们的控制限度。根据客户要求以及相应市场分析的结果， 我们在一段时间内稳步推进，有了一些基本发展。可以矫直 只有 20µm 厚的金属条。” B+S 技术经理 Volker Lüdecke 表示。公司的理念及其在拉弯矫 直领域的资深经验，是赢得中国客户合同的最终决定性因素。 带 8mm 矫直辊的盒 为累积张力，机组在制动侧、矫直机前方设有四个矫直辊。 金属条在矫直辊附近。它们与开卷机一起生成一股反张力。 矫直机后方的四个张力辊和重卷机会拉紧金属条。 通过在上下矫直辊群组之间形成力量叠加（拉弯），可以减 少金属条的内张力和形状偏差。为使厚度在 30-200µm 的超薄 金属条实现满意的矫直效果，这家专业金属条公司研发了一 种带 8mm 矫直辊的盒。对于厚度超过 200µm 的金属条，使用 的是 12mm 的矫直辊。 板形仪卷可以持续测量金属条形状，自动检测偏差。带波动 的条区施加给分段辊压机的力量要小于平整的条区。软件通 过已测量数值计算出金属条形状的数学公式，并据此建立一 个 3D 模型。 根据这些信息可以计算出矫直辊轴支座的必要位置并自动调 整。无需手动调整。其特色是上矫直盒中的四个调节轴，可 以确保三个空间轴线达到超精准位置。“根据初始平整度， 均匀度可以实现一个 I- 单位。与之对应的是金属条上一个 0.2mm 高 100mm 长的波段。” Lüdecke 先生补充道。

❍ 在处理超薄材料时，老旧机组很明显会达到控制限度，因此 Burghardt + Schmidt 研发了一款全新拉弯矫直机组。根据初始平 整度的不同，它可以矫直厚度只有 20µm 的铜条，实现一个 I- 单位 的均匀度

宽控制谱的高动态驱动

理论上讲，所有铜合金在机组上的加工都是无限制的。金属 条拥有很多种截面，材质的抗张强度也在 300-1100N/mm ²间 变化。 厚度在 30-500µm 之间，宽度在 100-450mm 之间，导致纵横 比为 1:75 。如果加上 200-1050N/mm ²的屈服强度，则被控制 的比值为 1:390 。因为带材张力具有宽谱，因此可以直接在 开卷机、重卷机和矫直机前方进行测量，并用作驱动的控制 值。它们配备的是高动态交流电机。 此处的装机容量可达 550kW 。“进料由 Sinamics S120 Basic Line 组合完成，这样可以通过拉紧端的能量回收系统̶回收再 生能量，重新用于矫直机后面的电机。这样可以节约很多能 源。” Lüdecke 补充道，强调该机组的一大优势。激活由完全 数字化的逆变器完成，该逆变器通过 Profibus L2-DP 耦合至机 组控制器的 PLC 。实际的控制功能通过一个微处理器进行， 不仅大大简化操作，也简化了启动和维护工作。

十分人性化的安全操作理念 整个机组上有 CE 标识，按照欧洲机械指令 2006/42/EC 设计， 是保障员工安全的防护墙之一。多个保护区同时存在，表明

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Wire & Cable ASIA – November/December 2017