EN
يوجد تناقض عند التعامل مع الانحناءات ذات نصف القطر الكبير في تصنيع المعادن. فعلى الرغم من أن هذه الانحناءات أقل خطورةً مقارنةً بالزوايا الضيقة والقاتلة، فإن تنفيذها بدقة وخالية من الأخطاء يُعد أكثر تعقيدًا. وأكبر عقبة تواجه هذه العملية هي التموجات التي تظهر على الجانب الداخلي لنصف القطر. فإذا كان نصف قطر الانحناء أكبر من خمسة أضعاف قطر الأنبوب، فإن تدفق المادة يصبح غير مؤكد، وتزداد مساحة منطقة الانضغاط. ولقد أمضينا ٢٠ عامًا في شركة باوروي في العمل على هذه المشكلة المحددة. وبعد سنواتٍ من العمل المكثف في خطوط الإنتاج، استخلصنا ثلاث نصائح هندسية استخدمناها بنجاح للوصول إلى انحناءات كبيرة نصف قطرها دون تموجات وبشكلٍ مثالي.
إدارة تدفق المادة بدقة باستخدام تحكم مضخِّم الدقة
القوة المفرطة ليست السبب الخاطئ لتَجعُّد الأنابيب في المنحنيات ذات نصف القطر الكبير؛ فالسبب الرئيسي هو عدم كفاية تغذية المادة. فعند أخذ المادة وثنيها بإحكام، فإنها تمتد أكثر مما تنضغط. أما في المنحنيات ذات نصف القطر الكبير، فينطبق العكس: حيث تُطبَّق إجهادات الانضغاط على قوس أطول داخل الأنبوب، لكن حجم المادة التي يجب نقلها يكون أكبر بكثير. وعندما لا تقوم الآلة دفع الأنبوب بنشاطٍ إلى الأمام داخل قالب الثني، يصبح منطقـة الانضغاط مُهمَّشةً، ما يؤدي إلى حدوث انبعاج في المادة.
السر يكمن في مزامنة وحدات التقوية. فثمة عدد كبير من المشغلين يستخدمون معدل تغذية ثابتًا، لكن هذا لا ينطبق على الأشعة المنحنية الطويلة. ويجب أن تكون تسارع وحدة التقوية مُحدَّدًا بدقة وفق زاوية الانحناء. وقد وجدنا أنه، في جميع تصاميمنا الهندسية، يجب تغيير قوة وحدة التقوية ديناميكيًّا في الوقت الفعلي اعتمادًا على التغير في مساحة الأنبوب. فتنطّق الجدار الداخلي حتى بعد تأخُّر وحدة التقوية لبضعة ملي ثانية فقط. ويتم ذلك عبر التحكم الهيدروليكي المغلق الحلقة لتدفُّق المادة الفعلي، وليس لموقع العربة. وإذا ظهر أي تموجات، فإنها تُزال مسبقًا عن طريق امتصاص منطقة الانضغاط وتغذيتها.
تحسين وضع وتكوين القالب الداخلي
يظنُّ العديد من مصنِّعي الأنابيب أن الماسك القياسي يكفي لصنع أقواس ذات نصف قطر كبير. وهذه غلطة جوهرية. فطول الجزء غير المدعوم من الماسك (أي الجزء الواقع داخل الأنبوب) يجب أن يكون طويلاً جداً بسبب نصف القطر الكبير. وقد يصبح التصميم المتفوق للماسك الكروي غير كافٍ في توفير الدعم الداخلي المطلوب عندما تتحرك الكرات على الانحناء الطفيف. فإذا وُضع الماسك بعيداً جداً إلى الخلف، فإن المادة تنزلق إلى الفراغ الموجود وتترسب فيه. أما إذا وُضع بعيداً جداً إلى الأمام، فإنه يتسبب في تلف الجدار الداخلي ويمنع انسياب المادة. وإذا وُضع قريباً جداً من الطرف الأمامي، فإن التجعُّد يزداد سوءاً، كما يترك ندوباً على السطح الداخلي للجدار.
سرّ الهندسة يكمن في التحوّل إلى ماندريل متعدد الكرات ذي نصف قطرٍ محدّد وزاوية تحرّر محدّدة. ولأنصاف الأقطار الكبيرة، يتم استخدام كرات الماندريل ذات زوايا محورية أقل انحدارًا مقارنةً بالأدوات القياسية. وهذا لا يمكّن الماندريل من تتبع المنحنى بدقة فحسب، بل ويمنع أيضًا ظهور نقاط ضغط أو فراغات. علاوةً على ذلك، يجب أن تُركَّب الكرة التي تلامس السطح في وضع أمامي، وأن تكون مقدّمة بنسبة ١٠–١٥٪ تقريبًا أكثر من وضعها عند تنفيذ منحنيات ذات نصف قطر صغير. وتوفر هذه الترتيبات الإجهاد الميكانيكي اللازم في المنطقة الحرجة للتشوّه، حيث يحدث موجة الانضغاط. إن ضبط الماندريل المناسب لا يساعد فقط في القضاء على ظاهرة التقوّس، بل يُصمَّم أيضًا لضمان تدفق المادة وفق نمطٍ مرغوبٍ ومُتحكَّمٍ فيه.
تطبيق استراتيجية مخصصة لمسافة التفريغ بين قالب المسحوق وطرف الأنبوب
يَعتبرُ كثيرٌ من الناس قالب الماسح عنصرًا غير واضح في عملية الثني، لكن قالب الماسح في الثنيات ذات نصف القطر الكبير يُشكّل الخط الدفاعي الأخير ضد التجعّد. ويكمُن المشكل في أن الماسح يجب أن يكون مُحاذيًا لحافة الثنية الخارجية، بينما تتحرك المادة على نصف القطر الداخلي بسرعة مختلفة عن سرعة المادة على نصف القطر الخارجي. وعند ضبط مسافة الماسح وفق المواصفات القياسية، فإنه إما أن يتسبب في عصر المادة المراد ثنيها، أو لا يكون مشدودًا بما يكفي لتلبية متطلبات التماس المسطّح مع الأسطوانة الداخلية.
العنصر الأساسي هو اتباع استراتيجية تسوية مع المتغير. فنحن لم نعد نستخدم مسافة تسوية قياسية بين ممسح العنصر والقالب، بل إننا نصنع انحدارًا تدريجيًّا على سطح الممسح. ويؤدي هذا الانحدار إلى توفير أقصى ضغط في بداية الانحناء، ثم يقل الضغط تدريجيًّا كلما ابتعد الأنبوب عن منطقة الانحناء. وهذا يعادل التوزيع الطبيعي للإجهاد على المادة. كما نعدِّل طول امتداد قالب الممسح بعد نقطة الاتصال المماسية بمقدار دقيق يساوي نصف قطر الأنبوب. ويشكِّل هذا الامتداد المحدد جسر دعمٍ يمنع ظهور التجاعيد من بداية منطقة الانحناء. وباستخدام زيت عالي اللزوجة يبقى ثابتًا عند السرعات المنخفضة للانحناء المرتبطة بالأنصاف القطرية الكبيرة، فإن هذه الطريقة في استخدام الممسح تُعَدُّ أداة فعَّالة لتسطيح أي موجات موجودة مسبقًا قبل أن تتحول إلى عيوب دائمة في عملية الطباعة.
يُشكِّل مزيجٌ من التزامن النشط لمضخَّة الدعم، والهندسة المتقدمة لقالب الانحناء، وضبط دقة شفرة المسح المُحوِّلة عملية ثني نصف القطر الكبير إلى عملية روتينية كما ينبغي أن تكون. ففي شركة «باوروي»، لا تُعتبر هذه المبادئ الثلاثة مجرد «تعديلات» فحسب، بل هي معايير هندسية مُدمجة في آلات ثني الأنابيب الهيدروليكية ذات التحكم العددي الحاسوبي الخاصة بنا، وتُعرض على الكاميرا مباشرةً. ويمكننا التحكم في تدفق المادة، وفي الانضغاط الداخلي لها، وكذلك في مسار المعادن الخارجي بدقةٍ بالغة، مما يُنتج انحناءاتٍ دقيقةً تمامًا وخاليةً تمامًا من التجاعيد في كل مرةٍ – سواءً كانت صغيرةً جدًّا أو ضيِّقةً للغاية. ويُلغي هذا الأسلوب الاعتماد على التخمين، ويضمن إنتاج كل قوس ذي نصف قطر كبير بأعلى جودةٍ ممكنةٍ لاستخدامه في قطاعات السيارات والصناعات الطبية وتصنيع الأثاث.