Полуавтоматично срещу пълно автоматично: Кой метод предотвратява образуването на гънки при тънкостенни неръждаеми стоманени тръби?

Тънкостенните тръби от неръждаема стомана се използват в много отрасли, включително автомобилната промишленост, медицинското оборудване и кухненската фурнитура. Въпреки предимствата им като лекота и устойчивост към корозия, те са изключително подложни на образуване на гънки при огъване, което влияе върху скоростта на вътрешния поток, външния вид и здравината им. Това е пряко свързано с типа използвано огъващо устройство: полуавтоматично или напълно автоматично. След години производство на CNC хидравлични огъващи машини и машини за обработка на тръби Baorui е наблюдавала как начина на управление на всяка машина влияе върху образуването на гънки по тръбата. Ние сравнихме тези два типа, за да можете да видите кой метод е най-подходящ за огъване на тънкостенни тръби от неръждаема стомана.

Защо тънкостенните тръби от неръждаема стомана са склонни към образуване на гънки

Тънкостенните тръби и цеви от неръждаема стомана имат ниско съотношение между дебелината на стената и диаметъра, което води до много малко съпротивление на компресионните напрежения, възникващи по вътрешния радиус на извивката. Ако налягането при извиване надвишава способността на цевта да абсорбира и разпредели равномерно това налягане, материала се огъва и образува мелки вълни или бръчки. Това явление се засилва при намаляване на радиуса на извивката, намаляване на дебелината на стената и увеличаване на твърдостта на материала. За предотвратяване на бръчките в извитата част е необходимо контролиране на три ключови параметъра, като степента на автоматизация оказва влияние върху този процес. Параметрите са положението на оправящия стержън (мандрил), ускоряващата сила и скоростта на извиване, които се контролират с различна точност във всеки тип машина.

Полуавтоматично извиване: контрол на бръчките, зависим от оператора

На полуавтоматичните машина за гънене операторът изпълнява всяко гънене. Операторът настройва мандрила за всяко гънене, след което затваря стиската. След като стиската е затворена, операторът активира движението за гънене и при нужда прилага определено количество подпомагаща подавка. При тънкостенните неръждаеми стоманени тръби това води до несъответствия между отделните гънки. Всеки оператор прилага различно усилие към стиската при всяко затваряне. Ръцете му може да се плъзнат при позиционирането на мандрила и подпората. Той може да не задейства подпомагащото натискане в правилната позиция или с подходящо налягане по време на цикъла на гъненето. Възможно е да се постигнат висококачествени детайли на полуавтоматична машина, но това зависи от нивото на квалификация и вниманието на оператора. Кратките серии и прототипните детайли не оправдават цената на напълно автоматизираното оборудване и са най-подходящи за полуавтоматични машини; обаче за висококачествени детайли в серийно производство липсата на автоматизиран контрол е вредна.

Пълна автоматична гънка: Програмирана прецизност за предотвратяване на бръчки

Пълноавтоматичните CNC гънки използват програмирани стойности за всеки аспект от операцията по гънене. Те се настройват автоматично от една детайл до следващата и имат интегрирана обратна връзка, която осигурява прецизно възпроизвеждане. Всеки параметър се изпълнява като програмиран цикъл, което елиминира човешката грешка, възможна при полуавтоматичните машини. Пълноавтоматичното гънене предотвратява образуването на гънки благодарение на три допълнителни функции, които липсват при полуавтоматичните машини. Първо, има автоматично изваждане и подаване на мандрила, което гарантира, че мандрилът поддържа тръбата в идеалната точка по време на всяко гънене. Второ, силата на бустера и операцията на бутане/дръпване се управляват чрез сервопривод, така че те точно да синхронизират с ъгъла на гънене и винаги да подават материал към мястото на гъненето без натрупване. Трето, скоростта на гънене се регулира според различните ъгли, за да се осигури постоянен поток на материала. При тънкостенни тръби от неръждаема стомана е изключително важно машината да няма никакво забавяне при подаването на бустера по време на цикъла на гънене. Както ще видите в раздела „Резултати от реалния свят“, това значително намалява образуването на гънки.

Сравнение на резултатите в реални условия при тънкостенни тръби

При стандартно производство на неръждаема стоманена тръба с диаметър 25 мм и дебелина на стената 1,0 мм, извита под ъгъл 90 градуса с радиус на извиване 1,5D, е установено, че средно взето опитните оператори, работещи с добре поддържана полуавтоматична машина за извиване, постигат около 90–95 % приемливи детайли. Всички неприемливи детайли имат леки бръчки по вътрешната повърхност, които са неприемливи поради външния вид и/или ограничения в потока. Пълно автоматизираните CNC машини за извиване, произвеждащи същото детайл при сравними условия и с правилно проектирани инструменти, дават над 99,5 % приемливи детайли без нужда от корекции от страна на оператора. Тази разлика се дължи на затворената обратна връзка при напълно автоматичните машини. Те измерват както положението, така и силата на извиването и моментално коригират налягането на усилване, ако засекат, че стената по вътрешния радиус е на път да се деформира.

Когато полуавтоматичната машина все още може да е подходящ избор

Полуавтоматичните машина за огъване не са напълно остарели. Ако огъвате по-дебели тръби (над 2,0 мм), образуването на гънки може да не представлява проблем. Полуавтоматичните машини обикновено имат по-ниска първоначална цена и по-ниски инвестиции в инструменти, а разходите могат да се амортизират при по-ниски обеми на производството на детайли в сравнение с напълно автоматизираната техника. При обаче тънкостенни неръждаеми стомани загубите от брак, отхвърляне на детайли, преобработка и загубено производствено време бързо надвишават ценовата разлика между полуавтоматичната и напълно автоматичната техника. Много производители закупуват полуавтоматични машини за малки обеми на производство на детайли от неръждаема стомана, но когато производството им нарасне, те в крайна сметка се принуждават да закупят напълно автоматични огъвачи поради значителните разходи, свързани с детайлите с гънки. За детайли със сложни огъвания и тънки стени напълно автоматичното огъване става задължително.

Заключение

За производствено качество тънкостенни тръби от неръждаема стомана пълноавтоматичните гъвачки машини осигуряват значително по-висок контрол и последователност в сравнение с полуавтоматичната работа. Автоматизираният контрол върху положението на оправящия стержан, ускоряващата сила и скоростта на гънене е от съществено значение за предотвратяване на набръчквания по вътрешния радиус. Макар полуавтоматичните гъвачки да могат да дават приемливи резултати при работа от висококвалифицирани специалисти, пълноавтоматичните машини осигуряват необходимата повтаряемост, за да се гарантира, че всеки компонент отговаря на критичните стандарти за качество в чувствителни индустрии като медицинското производство и автомобилните приложения. В Baorui сме подпомогнали безброй производители при този преход и разбираме, че за критични тънкостенни части от неръждаема стомана пълноавтоматичното гънене не е просто възможност — то е решението.