As placas de tubulação são amplamente utilizadas em indústrias como caldeiras petroquímicas e turbinas a vapor

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1. Tecnologia de processamento de placas de tubulação – As placas de tubulação são amplamente utilizadas em setores como petroquímica, caldeiraria, refrigeração e turbinas a vapor. O processamento dessas placas é um processo importante na fabricação de trocadores de calor, ocupando assim um papel fundamental na produção desses equipamentos. A precisão no processamento das placas de tubos, especialmente a distância entre os orifícios dos tubos, as tolerâncias do diâmetro dos tubos, a verticalidade e a superfície lisa, afetam significativamente o desempenho na montagem e uso do trocador de calor. Com o aumento do tamanho dos equipamentos químicos e das usinas elétricas, o diâmetro de seus trocadores de calor também aumenta. Placas de tubos com diâmetro de 4 a 5 metros são bastante comuns; em alguns casos, o diâmetro chega a cerca de 7 metros. As placas de tubos de grande porte se caracterizam por terem um grande número de orifícios, dispostos de forma densa; além disso, o diâmetro dos orifícios é pequeno e eles são profundos. Além disso, são exigidos altos padrões de precisão e qualidade na superfície dessas placas. Isso impõe requisitos elevados ao processo de fabricação delas. 2. Os métodos tradicionais de usinagem de placas de tubulação, embora os processos utilizados pelas diferentes fabricantes variem ligeiramente, em geral consistem em: primeiro, traçar linhas (pois essas linhas formam uma rede, sendo chamadas de linhas de grade); em seguida, marcar os pontos onde serão feitos os furos; depois, usar brocas pequenas para fazer furos menores; em seguida, fazer os furos propriamente ditos. Se for necessário que as paredes dos furos tenham alta qualidade superficial, é preciso fazer um retoque nos mesmos. Por fim, realiza-se o chanframento das bordas dos furos. Vamos analisar esse processo. Primeiro, falando sobre o traçado das linhas: se for um placa de tubos padrão (de formato celular), não há problema. Mas, se o formato for complexo, o traçado das linhas se torna muito trabalhoso. Falando novamente sobre a perfuração, o operador utiliza uma furadeira com braço articulado para fazer os furos. Ele precisa ajustar a posição do braço articulado, depois baixar a broca, e em seguida levantá-la novamente para ajustar a posição do braço articulado. Para fazer um furo, são necessários vários movimentos, o que faz com que o esforço do operador seja grande e a eficiência baixa. Em resumo, os métodos tradicionais de processamento das placas de tubos apresentam baixa precisão, são demorados e exigem muito esforço, o que faz com que o seu processamento se torne um obstáculo no processo de produção como um todo. Sempre que se fala em processamento de placas de tubos, as pessoas franzem a testa. 3. Métodos avançados de processamento de placas de tubulação: na verdade, um dos principais problemas que limitam o processamento dessas placas é a questão relacionada aos equipamentos utilizados. Na fabricação tradicional de placas de tubulação, a furadeira de braço articulado é o equipamento principal. Devido à sua natureza de operação manual, o método de uso é bastante fixo, o que dificulta a possibilidade de explorar seu potencial. Embora se possa usar métodos como matrizes de perfuração para aumentar a eficiência, isso não resolve o problema fundamental. Só encontrando uma solução no próprio dispositivo é que se pode resolver o problema de raiz. No exterior, as máquinas de perfuração de furos já utilizam amplamente furadeiras CNC multieixos; as furadeiras com braço articulado não são mais usadas. As furadeiras CNC planares conseguem substituir o trabalho manual de marcação e perfuração, o que permite **aumentar a precisão e a eficiência do processo de fabricação**. Nos últimos anos, nosso país também começou a produzir localmente esse tipo de furadeira. No entanto, a maioria dos produtos fabricados pelas empresas possui um corpo menor (2m a 3m), e o número de eixos principais é limitado (1 ou 2). Não é possível processar placas de tubulação de grande tamanho. Não pode substituir completamente os produtos importados. Portanto, para placas de tubos de grande porte que exigem alta precisão de processamento (acima de 7 m), só é possível realizá-lo no exterior. Já as máquinas-ferramenta CNC importadas são caras, têm um longo período de instalação, são difíceis de manter e nem sempre se adaptam às condições do país chinês. Há uma necessidade urgente de que os fabricantes nacionais de máquinas-ferramenta produzam fureiras CNC de grande porte, a fim de atender às necessidades das empresas que processam placas de tubos. 4. Aplicação de furadeiras CNC de grande porte produzidas no país na fabricação de placas de tubos. A Shanghai Nickel-based Heavy Industry Co., Ltd. é uma empresa dedicada ao desenvolvimento e produção de máquinas-ferramenta CNC. Desde que conseguiu desenvolver a primeira furadeira CNC de grande porte, a PD4040A/4, em 2003, sua tecnologia tem se aprimorado constantemente. Até agora, já foram produzidas dezenas de furadeiras CNC de grande porte, que estão distribuídas por todo o país. Alguns usuários compraram, de uma só vez, duas furadeiras CNC de grande porte da Fain CNC. Este furador controlado numericamente possui uma estrutura de tipo gôndola para o movimento da cabeça de corte, além de vários eixos de rotação (de 2 a 12 eixos). O usuário pode escolher, no momento da encomenda, o tamanho da mesa de trabalho e o número de eixos de rotação desejados. O tamanho máximo das peças que podem ser processadas é de 7m×7m (existem máquinas capazes de processar placas de tubos ainda maiores, conforme necessário). Seus produtos principais são os modelos PD4040, capazes de processar peças com dimensões máximas de 4m×4m, e o modelo PD7045, para peças de 7m×4,5m. Geralmente, esses equipamentos possuem 4 eixos principais, além de quatro cabeças de perfuração controladas numericamente. A distância mínima entre as cabeças de perfuração é de aproximadamente 500 mm. O diâmetro máximo de furo que pode ser feito de uma só vez é de Φ50 mm (opcional). A espessura da peça que pode ser processada é de aproximadamente 200 mm (opcional). O equipamento possui acionamento duplo sem folgas, e tem dez eixos controlados numericamente (opcional). Além disso, dispõe de programas de conversão automática CAD/CAM, permitindo a conversão de arquivos CAD em programas de processamento. Também é possível programar manualmente. O equipamento pode realizar operações como perfuração, alargamento de furos, rebarbamento e outros processos relacionados. Assim, foi eliminada a necessidade de fazer linhas manualmente, bem como a necessidade de perfurar à mão, o que representou um salto qualitativo na tecnologia de processamento de placas de tubulação. **Melhorou a precisão do processamento e a eficiência da produção. Graças à sua alta eficiência, o trabalho que antes levava um mês para ser concluído agora pode ser feito em poucos dias. Eliminou completamente os gargalos no processamento das placas de tubulação em todo o processo de produção. 5. Método de uso específico das fresas CNC de grande porte: As fresas CNC de grande porte produzidas pela CNC utilizam um sistema de controle composto por PC (computador) + CNC (unidade de controle numérico) + PLC (controlador programável). No PC, insira o desenho CAD do placa de tubulação e converta-o em um arquivo DXF. Em seguida, execute o software desenvolvido pela Faian CNC para abrir esse arquivo DXF. Insira as coordenadas dos pontos de referência da peça, e o programa para a fabricação da peça será gerado automaticamente, juntamente com as informações relacionadas a ele. Os programas das peças são gerados pela máquina, evitando erros que podem ocorrer na elaboração manual desses programas. Em seguida, o programa para a peça é enviado ao CNC por meio do software de comunicação WINDNC, entre o PC e o CNC. Depois, o programa é recuperado do CNC para que a peça possa ser processada. Através da comunicação entre o PC e o PLC, é possível monitorar o funcionamento da máquina. (6) A seguir, está um exemplo de programa para usinagem de peças: %, MX, N0001 Z2700.000 N0002 X1360.000 Y2640.000 U720.000 V2000.000 N0003 (B0,C0,D1,E0) N0004 M55 N0005 Z2000.000 N0006 X1360.000 Y2640.000 U720.000 V2000.000 N0007 (B0,C0,D1,E0) N0008 M55 N0009 X1400.000 Y3040.000 U720.000 V2400.000 N0010 (B0,C1,D1,E0) N0011 M55 N0012 Z1500.000 N0013 X1360.000 Y3040.000 U720.000 V2000.000 N0014 (B0,C0,D1,E0) N0015 M55 N0016 M30

(7) A seguir, estão algumas informações sobre o programa de usinagem da peça: 1. Método de programação: CAD. 2. Arquivo processado: D:PD4040BDXF3270f30.dxf. 3. Número de furos removidos: 0. 4. Número total de furos feitos: 5500. 5. Verificação do número total de furos: 5500. 6. Número de furos nos grupos 1#, 2#, 3#, 4#: 1239, 1428, 1559, 1274. 7. Número de vezes que a ferramenta ficou ociosa: 1020. 8. Taxa de utilização da ferramenta: 84,36%. 9. Número de unidades de perfuração: 1630. 10. Diâmetro do furo: 30,000. 11. Diâmetro da placa de tubos: 3270,000. 12. Número de fileiras de furos: 9313. 13. Número final do programa: N4984. 14. Coordenadas do ponto de referência (U): 2000,000. 15. Coordenadas do ponto de referência (Z): 2000,000. 16. Direção de movimento no eixo Z: positivo. 17. Tipo de placa de tubos: padrão. 18. Horário em que o programa foi executado: 2005-2-3 12:49:44. Ao verificar as informações do programa de usinagem, é possível analisá-lo e reduzir as chances de erros. Escolher corretamente uma furadeira CNC de grande porte no processo de usinagem das placas de tubulação é o caminho essencial para melhorar a precisão do processamento e a eficiência produtiva. A utilização precoce de fresas CNC de grande porte tem um significado positivo para a melhoria da qualidade dos produtos, para o aumento do conteúdo tecnológico dos mesmos, para o fortalecimento da competitividade das empresas e para a formação de profissionais especializados em aplicação de tecnologias CNC.