Изготовление крупногабаритных деталей: как упростить процесс?
Одним из наиболее сложных видов металлообработки является изготовление крупногабаритных деталей. Процесс аналогичен производству малых изделий и подразумевает точение, сверление, строгание, фрезерование, шлифовку, растачивание и другие технологические операции.
Впрочем, механическая обработка металла — только часть производственного цикла, который включает несколько предварительных этапов, таких как проверка качества сырья и раскрой металлопроката, а также ряд последующих — соединение отдельных элементов конструкций при помощи крепёжных деталей или сварки в более крупные секции с последующим нанесением защитных и декоративных покрытий.
Большим деталям — большой завод
Очевидно, что в рамках одного предприятия объединить все эти процессы непросто, нужен обширный штат квалифицированного персонала и большое количество специализированного оборудования. Учитывая большие объёмы работ на всех стадиях производственного цикла, заводыизготовители активно применяют автоматизированные решения, которые позволяют повысить темпы и объёмы выпуска продукции, обеспечить высокое качество изделий и сократить расходы материала.
Например, специалисты компании «Мехобработка плюс» считают, что наиболее перспективным направлением в металлообработке элементов крупногабаритных конструкций является использование программно управляемого оборудования, то есть станков с ЧПУ. По опыту инженеров и конструкторов, с его помощью можно выполнять разнообразные виды работ с максимальной точностью, минимальным выходом брака и в короткие сроки. Таким образом можно сократить время и затраты на производство, что и делает эту технологию привлекательной для предприятий.
При производстве особо крупных металлических конструкций в цехах изготавливают только отдельные узлы, которые затем транспортируют к месту установки для финишной сборки. Специалисты ПО «РПМ» рекомендуют для проверки качества и соответствия конструкции технологическим запроектированным параметрам на предприятии выполнять контрольную сборку на площадке производителя. Как отмечают в компании, серийное производство негабаритных металлоконструкций предполагает контрольную сборку первой и каждой десятой единицы изделия в серии.
Доработка на месте
В некоторых случаях конструкции требуют доработки непосредственно на строительной площадке. В частности, это касается ситуаций, когда размер изделия превышает допустимые транспортные габариты. Например, если речь идёт о металлических фермах, применяемых в строительстве мостов и зданий с большими пролётами.
«Существуют рациональные пропорции фермы, которые позволяют добиться её оптимального веса, иначе вес конструкций будет больше, а стоимость возводимого здания выше. Из-за данной оптимизации расхода металла размеры фермы могут превышать транспортировочные габариты.
В такой ситуации и возникает потребность в доработке изделия на месте установки. Если есть возможность все сварочные работы сделать на заводе, то лучше поступать именно так. Потому что выполнение всех необходимых сварных манипуляций в полевых условиях требует дополнительных мероприятий: организации сварочного поста, привлечения дополнительных работников с соответствующей специализацией и аттестацией, организации процесса контроля сварочных соединений и т. д.
В цехе все эти вопросы уже решены, поэтому сроки и затраты на выполнение сварочных работ и их контроля значительно сокращаются», — поясняет коммерческий директор по направлению «Лёгкие металлоконструкции» ЗАО «ПФК «Рыбинсккомплекс» Игорь Панов.
Если речь идёт о возведении крупногабаритных зданий, элементы которых значительно превышают транспортировочные размеры (например, здания высотой или шириной пролётов более 12 м), специалисты компании рекомендуют производить стыковку элементов (балок, колонн, ферм и т. д.) до необходимых размеров непосредственно на строительной площадке, используя для этого болтовые соединения.
Отказ от применения сварки при выполнении строительно-монтажных работ значительно ускоряет процесс монтажа и обеспечивает качество стыковки элементов, поясняет Игорь Панов. Но для каждого конкретного случая инженеры предварительно оценивают все возможные варианты, выбирая наиболее рациональный с учётом всех индивидуальных особенностей проекта и условий стройплощадки.
Красить сразу или потом?
Следующий после сборки этап работ — покраска конструкции. Её тоже лучше выполнять в условиях производственного помещения, чтобы снизить риски нарушения технологии. Впрочем, следует учитывать и финансовый фактор. Для заказчика всегда важна экономия, и если расходы на транспортировку окрашенного изделия превысят оплату бригады маляров, которые покрасят его на месте установки, то не исключено, что выбор будет сделан в пользу второго варианта.
Одним из наиболее популярных методов покраски металлических изделий является нанесение порошковых составов.
Принцип окрашивания крупногабаритных конструкций тот же, что и в случае с более мелкими деталями: на поверхность наносят порошковый слой краски, который затем проходит термическую обработку и превращается в стойкое полимерное покрытие, которое обволакивает объект. Большие изделия окрашивают несколькими способами. Например, чтобы частицы краски прилипли к поверхности, их направляют потоком воздуха, а металл предварительно нагревают. Эта операция повышает трудоёмкость процесса окрашивания и увеличивает его продолжительность даже при обработке небольших деталей, а для габаритных может не подходить вовсе.
Сократить срок нанесения порошка можно за счёт методики электростатического напыления, основанной на разнополярности частиц порошка и металла. В результате между ними возникает статический эффект, и краска прилипает к поверхности изделия. Также возможно нанесение порошка в расплавленном виде: он ложится на металл в полужидком состоянии и затвердевает. Эта методика подходит для изделий любых размеров, от кровли здания до большепролётных мостовых конструкций.
Перед окрашиванием необходимо нанести на поверхность металла грунтовое покрытие, и эту процедуру специалисты рекомендуют проводить только в цехе предприятия, не допуская транспортировки изделия на улицу. Грунт позволяет защитить металлическую конструкцию от коррозии, укрепить её структуру и защитить от взаимодействия с различными химическими соединениями. Нанесение этих составов следует выполнять в закрытых помещениях, где можно обеспечить требуемые условия по температуре и влажности.
«Второй этап — финишное покрытие, которое может быть лакокрасочным, огнезащитным или любым другим согласно требованиям раздела ТХ проектной документации, регламентирующего технические процессы, которые в дальнейшем будут происходить в здании. В процессе транспортировки и монтажа велика вероятность повреждения финишного покрытия, что потребует его восстановления.
При этом возникает риск не попасть в тон основного цвета. Поэтому, с нашей точки зрения, его желательно наносить на строительной площадке после доставки и монтажа конструкций, т. к. нередко стоимость восстановления покрытия соизмерима с выполнением работ в полном объёме. Исключения могут составлять случаи, когда это сложно или вовсе невозможно реализовать, например, из-за погодных условий.
Если мы предполагаем, что монтаж конструкций будет производиться зимой без возможности организации необходимых для процесса покраски условий (без обеспечения требуемой температуры, влажности и т. д.), то стараемся максимально окрасить конструкции в цехе, чтобы на месте осталось только локально восстановить повреждённые части», — отмечает Игорь Панов.
Что касается огнезащитного покрытия, то его, напротив, рациональнее наносить непосредственно на строительной площадке. Как поясняет представитель «ПФК «Рыбинсккомплекс», это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, восстановление огнезащитного покрытия, повреждённого после транспортировки и монтажа, может осуществлять только лицензированная организация с повторной сдачей данного вида работ.
Это нецелесообразно, потому что временные и финансовые затраты на организацию процесса восстановления соизмеримы с затратами на организацию данных видов работ в полном объёме.
Во-вторых, огнезащитное покрытие, позволяющее выполнять безопасную транспортировку и хранение конструкций без последствий от воздействия атмосферных явлений, значительно дороже. В-третьих, огнезащите подлежат и болтовые соединения, что возможно произвести только после монтажа металлокаркаса. Таким образом, огнезащитное покрытие правильнее наносить после монтажа теплового контура или непосредственно перед монтажом ограждающих конструкций. Это даёт возможность сэкономить закладываемый бюджет на реализацию проекта.
«В случае с «эксклюзивными» видами покрытий, например, цинксодержащим покрытием, выполненным методом горячего цинкования, работающим в агрессивных средах, мы понимаем, что возможности восстановить повреждённое покрытие на строительной площадке не будет. Поэтому принимаем все возможные меры для его сохранения на этапах транспортировки, складирования и монтажа. Это увеличивает стоимость упаковки и доставки, но даёт гарантию сохранности сложного покрытия», — подчёркивает Игорь Панов.
Текст: Мария Кармакова
