Door Sharon Thatcher
De meeste lezers van dit tijdschrift zijn gewijd aan het rolvormen van panelen, trimmen of goot. Naarmate de populariteit van die machines blijft toenemen, zal ook de concurrentie toenemen. Op een dag ben je misschien op zoek naar een ontsnapping naar een nieuw gebied van metaalfabricage dat nog steeds is gewijd aan de bouwsector. Een van die niches die naar verwachting aanzienlijk zal groeien, is lichtgewicht staal (LGS).
LGS wordt ook vaak koudgevormd staal (CFS) genoemd omdat het zonder warmte kan worden gevormd. Het is veel lichter dan zijn tegenhanger - warmgewalst staal - dat zwaarder en dikker is en warmte nodig heeft om het metaal te buigen waarmee traditionele gebouwen met een stalen frame worden gemaakt.
De termen licht staal en koudgevormd staal kunnen veel betekenen in een enorme industrie. Voor de toepassing van dit artikel hebben we de focus verengd tot de productie van wandpanelen, vloerbalken en spanten voor de prefab- en modulaire industrie, evenals kleine niet-structurele eenheden of 'pods'. Vroege adapters zijn aannemers die tijd willen besparen door hun eigen componenten te produceren, en in sommige gevallen komen regionale fabrikanten tussen om die aannemers te leveren. Het is een opkomende markt in de VS en Canada, die elders in de wereld al diepe wortels heeft.
Hoe het werkt
Op een rolvormer wordt de stalen spoel door een reeks rollen geleid die de vorm van het staal stapsgewijs veranderen in een C- of S-vormig onderdeel. Gebouwen die met LGS/CFS zijn vervaardigd, lijken sterk op gebouwen met een houten frame, waarbij alleen licht staal wordt gebruikt in plaats van hout.
Aan de kleine kant gebruiken bouwers het systeem voor schuren, garages en woningen, maar er is op dit moment ook veel vraag naar hotels met beperkte service (zoals Hampton Inns, Holiday Inn Express, Hilton Garden Inn Express), studentenhuisvesting , begeleid wonen, geheugenzorg en verpleegkundige zorg.
Sommige rolvormers zijn echter gespecialiseerd in het bouwen van niet-structurele pods - eenheden zoals badkamerpods - die in een gebouw worden geplaatst.
De voordelen die typisch voor LGS/CFS-gebouwen worden gegeven, zijn snelheid van constructie, minder arbeid op de bouwplaats, minder schroot, duurzaamheid (staal zal niet krimpen, buigen of barsten) en de weerstand tegen vuur, ongedierte, insecten, vocht en weersinvloeden.
Eerlijk gezegd heeft staal traditioneel meer gekost dan hout. Het is ook efficiënter in het geleiden van thermische energie, dus er kan wat extra isolatie of een thermische barrière nodig zijn. En er is minder flexibiliteit ter plaatse: als er een onnauwkeurige meting is, moet deze waarschijnlijk worden teruggestuurd naar de fabrikant in plaats van te worden gerepareerd met hamer en spijkers.
Voors en tegens terzijde, het is een industrie in opkomst.
Rol voormalige fabrikanten
Er zijn twee soorten fabrikanten die actief zijn in de lichte staalindustrie, maar ze verschillen sterk in het product dat ze leveren. Machines gemaakt door bedrijven als Bradbury, Samco en anderen, zijn bedoeld voor grootschalige productie van staal met één lengte die naar bouwers wordt verzonden voor de constructie van zeer grote gebouwen met meerdere verdiepingen waarvoor grote hoeveelheden stalen onderdelen in bepaalde diktes en maten nodig zijn .
Het is voor kleinere, meer op maat gemaakte projecten waar de opkomende LGS/CFS-framemarkt uitblinkt.
Momenteel zijn er maar weinig bedrijven in Noord-Amerika die rolvormers maken voor deze op maat gemaakte gebruikersruimte van lichtgewicht staal. Amerikaanse fabrikant, Knudson Productie, Broomfield, Colorado, heeft zijn zinnen specifiek gezet op de stud- en truss-sector, die zich niet beperkt tot de LGS/CFS-framemarkt. Overzeese bedrijven die actief zijn op de hele markt voor framepakketten voor spanten, vloerbalken en wand- en dakpanelen omvatten Howick Ltd en FrameCAD, zowel Nieuw-Zeelandse bedrijven met kantoren in de VS, als pionier in de sector, Scottsdale bouwsystemen, van oorsprong uit Australië. Top LGS, uit Dubai, is ook aanwezig in de VS
LGS noppen en spanten
Dat Knudson Manufacturing een pioniersrol speelt in de binnenlandse industrie voor LGS/CFS is geen verrassing. Wijlen Art Knudson wordt gecrediteerd met het bouwen en op de markt brengen van de eerste draagbare naadloze gootmachine in de VS in 1957. Zijn zoon, Gary, nu bedrijfspresident, hielp bij het ontwikkelen van een succesvolle markt rond deze machines.
Terwijl gootmachines hun brood en boter waren, bleven de ingenieurs van Knudson innoveren. Ze maakten jarenlang paneelrolvormers en keken ook in de prefab- en modulaire markten. Een op een aanhanger gemonteerd systeem met drie machines voor het maken van framewerk op platte daken - met een zee-, een cee- en een hoedgedeelte - was hun eerste onderneming in echte kaderleden. Omdat ze daar potentieel ontdekten, besloten ze in 2019 om helemaal te stoppen met gotenmachines om zich te richten op de opkomende markt voor hun lijn van lichte machines.
Patrick Flood, Executive Vice President, heeft de evolutie van het bedrijf met eigen ogen gezien. Hij werkte 16 jaar voor Knudson aan de technische kant, vertrok om te helpen bij het starten van een LGS/CFS-wandpaneelbedrijf en keerde drie jaar geleden terug om Knudson te helpen bij de overgang naar lichtmeters.
Vanwege de veranderende aard van prefab en modulair, besloten ze om machines met meerdere profielen en meerdere meters te promoten. "We zijn begonnen met een machine die in feite dimensionale houtafmetingen maakte", zei Flood.
De staalconstructie-industrie zelf begon te evolueren en te veranderen. Momenteel zijn in de commerciële wereld de primaire LGS-noppenmaten 3-⅝” en 6”-maten, terwijl in de residentiële en meergezinswereld 3-½” en 5-½” gangbaar zijn. In de openbare opslagindustrie zijn 4”-noppen gebruikelijk.
"De KFS-1420E is al jaren ons vlaggenschip", zegt Flood. “Voor baanformaten vormt het 3-⅝, 4, 6, 8, 10 en 12. En flenshoogtes zijn 1-⅝, 2 en 2-½. De machine kan op al die formaten worden ingesteld.”
Die maten zijn standaard geworden, merkte Flood op, "vanwege codevereisten. Er zijn doorgaans zeer specifieke codevereisten voor niet-brandbare framing.”
Flood zei dat de benadering met meerdere profielen bij uitstek geschikt is voor de eigenaren van nieuwe rolvormers in het segment van de lichte meters.
“Bedrijven die beginnen, weten meestal niet helemaal zeker welke reeks profielen het beste bij hun bedrijf past, dus willen ze meestal hun opties openhouden. Dat spreekt echt tot het hebben van een machine die meerdere maten vormt en door een reeks meters loopt, "zei Flood, eraan toevoegend: "Als mensen eenmaal een paar jaar in het vak zitten, hebben ze de neiging om hun benen te vinden; ze vinden in welke markten ze graag verkopen en ze ontwikkelen een sterke reputatie bij bepaalde bouwers. Meestal zijn ze, nadat ze er een tijdje mee bezig zijn geweest, veel consistenter in de producten die ze maken.”
Bij Knudson hebben klanten de keuze tussen besturingen van AMS Controls of BECK Automation. “Als een klant in onze branche al over rolvormapparatuur beschikt, willen ze meestal dat hun hele fabrieksinstelling op BECK of AMS staat; ze hebben de neiging om niet te mengen, 'zei Flood. "Een deel hiervan is omdat, zodra je al je controllers in een netwerk hebt geplaatst, het eenvoudiger is als je dezelfde gebruikt."
Flood zei dat hun primaire klanten winkels zijn die al prefab en modulair fabriceren. Een andere categorie is 'aannemersfabrikanten' — LGS die gespecialiseerde aannemers of onderaannemers inlijst die hun eigen componenten maken. Een kleiner segment is iemand die een markt vult voor wat Flood 'boutique-productie' noemt, waar klanten op maat gemaakte series van zeer nauwkeurige, afvalarme componenten nodig hebben die niet verkrijgbaar zijn bij de grote leveranciers. "Als je beugels van 10' of balen van 12' levert, als je plus of min 1/8 inch op je snijlijnen zit, is dat geen probleem, omdat mensen die delen meestal op welke manier dan ook afsnijden," hij zei: "terwijl u met onze apparatuur direct snijlengtes van plus of min 0.030 inch kunt behouden. De grotere fabrikanten willen geen aanpassingen maken voor een op maat gemaakte serie van 50 onderdelen - niet wanneer je duizenden onderdelen per uur maakt ... dus sommige van deze leveranciers van onderdelen willen de mogelijkheid hebben om een aantal van deze boetiekbestellingen af te handelen."
Kleinere, achtergestelde plattelandsgebieden zijn ook waar een deel van de zaken van Knudson vandaan komt. "Er zijn verschillende gebieden, bijvoorbeeld op het platteland van Texas, waar het zowel duur als problematisch is om door enkele van de grotere fabrikanten te worden geleverd", legt Flood uit. Het vullen van de niche zijn meestal kleinere aannemers die al een grondige kennis van de lokale markt hebben.
LGS/CFS-framing
Framesystemen met spanten, vloerbalken en wandsystemen met LGS hebben hun diepste wortels in Europa. Zowel FrameCAD als Howick Ltd. waren de pioniers van systemen met één component die noppen gebruiken voor zowel horizontale als verticale elementen. De twee bedrijven domineren de buitenlandse markt waar lichte stalen systemen meer algemeen worden begrepen en geaccepteerd door architecten, ingenieurs en inspecteurs van bouwvoorschriften.
Tom Reed, de verkoopvertegenwoordiger van Howick op het kantoor van Howick in Pittsburgh, zei: “We hebben verschillende klanten die [onze apparatuur] gebruiken voor alle verschillende aspecten. Ik heb een [schuurgebouw]-klant in Georgia ... hij begon met onze [oudere] technologie om [hun bedrijf] in staal te integreren; ze deden ongeveer 10 procent in staal, 90 procent in hout. Nu gebruiken ze onze machine van de 4e generatie en doen ze niets anders dan staal, 50-60 stallen per dag.”
Reed legde uit dat de LGS/CFS-industrie voor framing in de VS steeds populairder wordt, maar dat er nog obstakels moeten worden overwonnen. "De Verenigde Staten hebben het grootste BBP ter wereld, maar we zijn erg traditioneel in de manier waarop we ons werk doen", zei hij. "We hebben de neiging om verandering en automatisering te bestrijden."
Hij zei dat hij gelooft dat het verzet aan het veranderen is en moet veranderen. "Nieuwe revolutionaire manieren om automatisering toe te passen moeten worden omarmd door de markt, omdat het wordt omarmd over de hele wereld en door de concurrentie," zei hij.
Het afnemende aanbod van geschoolde arbeidskrachten is een van de redenen waarom panelisatiesystemen zoals LGS/CFS werken. “Het is heel gemakkelijk in elkaar te klikken … het gaat echt om snelheid. Er is een enorme hindernis met geschoolde arbeid, dus wat technologie doet, is onze geschoolde arbeid vandaag verbeteren en ongeschoolde arbeid zeer snel op snelheid brengen, "zei Reed.
Reed geeft een voorbeeld van een andere klant, een algemene aannemer, die moeite had om consistentie te vinden met zijn lijstenmakers en onderaannemers. "Niets werd ooit hetzelfde gedaan", zei hij. Met een gecontroleerd framingsysteem kan alles consistent op dezelfde manier worden gedaan. “Ze hebben echt de automatisering gecreëerd, van de voorkant tot de achterkant. Dus wanneer dat HVAC-systeem wordt beheerd, wordt het door elke onderaannemer op exact dezelfde manier beheerd, omdat de plannen en de fabricage van dat huis altijd hetzelfde worden gedaan. Waar uw elektrische schakelaars naartoe gaan, waar uw stopcontacten naartoe gaan, het is gestandaardiseerd. Als je iedereen die betrokken is bij de samenwerking van dat gebouw opleidt, leren ze het op dezelfde manier te doen, en dat zorgt voor snelheid.” Een huis kan in 10 dagen klaar zijn voor gipsplaat.
Gebouwen kunnen nog steeds alle door de klant gewenste buitenelementen hebben: Hardie-plaatbeplating, vinylbeplating, metalen gevelbeplating, metalen dakbedekking, shingles zijn allemaal haalbare opties.
Recente pieken in de aanvoer en prijsstelling van staal hebben geleid tot uitdagingen voor de LGS/CFS-industrie, maar de houtindustrie heeft het niet veel beter gedaan. Rekening houdend met arbeidsbesparingen is de kloof tussen lichtgewicht staal en hout snel gedicht. Volgens Larry W. Williams, uitvoerend directeur van de Steel Framing Industry Association (SFIA), toonde een kostenstudie in 1999 een verschil van $ 2.43 per vierkante voet voor koudgevormde stalen frames in vergelijking met hout, "maar in 2007 zijn die kosten omlaag gedrukt tot 18 cent per vierkante voet,” zei hij.
Voor Tom Reed zijn de voordelen op lange termijn duidelijk.
Wat de eindklant van een LGS/CFS-gebouw krijgt, pleit hij, is veerkracht. "Alleen al in de Verenigde Staten hebben we jaarlijks meer dan $ 5 miljard schade door termieten", merkte Reed op. 'Die kleine beestjes eten geen staal. Brand verzekering? Staal brandt niet. De typische woningbrand is ongeveer 800-1,000 graden. Staal begint pas te smelten op 2,700 graden.” RF
GERELATEERDE ARTIKELEN
De sprong wagen naar LGS/CVS
