Pro všechny, kteří se zabývají ohýbáním trubek a profilů, není nic otravnějšího – ani frustrujícího – ani běžnějšího – než pozorovat vznik vrásek na vnitřním poloměru při ohýbání velkého poloměru. Tento vlnitý vzor, obvykle nacházející se na vnitřním poloměru nebo intradóse, je nedostatek, který může negativně ovlivnit nejen strukturální integritu, ale i celkovou kvalitu povrchové úpravy. U všeho – od automobilového a leteckého průmyslu po lékařská zařízení a vojenskou techniku – kde se vyžaduje stále rostoucí rozmanitost profilů, se ohýbací stroje často ukazují jako nedostatečné pro splnění stále složitějších požadavků. To se však může změnit, protože v posledních letech začínají moderní valcovací stroje nabízet řešení.
Pochopte kořenovou příčinu vzniku vrásek
Záhyby u ohybů trubek s velkým poloměrem jsou v podstatě způsobeny tokem materiálu a tlakovým napětím. Při ohýbání trubky se materiál na vnější straně oblouku prodlužuje (ztenčuje), zatímco na vnitřní straně působí tlakové napětí (způsobující zhoustnutí). Jeden z analytických přístupů uvádí: „Vlnitost vzniká v důsledku vysokého tlakového napětí na vnitřní straně trubky nebo potrubí s tenkou stěnou.“ Pokud se tlaková síla na vnitřní stěně stane příliš velkou, materiál se zhroutí a vytvoří se záhyby. To představuje většinu obtíží spojených s tvářením ohybů s velkým poloměrem, kde se materiál musí po oblouku posunout a protáhnout mnohem více.
Technologie diferenciálního válcování: Revoluce
Dnešní valcovací ohýbače využívající tzv. diferenciální valcování za účelem prevence vrásek tyto vrásky předcházejí. Na dnešních valcovacích ohýbačích se používají různé valcovací techniky, včetně použití kuželových nebo zúžených válců, které vytvářejí posun v rychlosti valcování napříč šířkou válce. Tato technika kompenzuje rozdílné rychlosti na různých částech ohýbaného materiálu tím, že snižuje deformaci na jedné straně a umožňuje kontrakci na straně opačné, čímž se úplně odstraňují vrásky v ohnutém materiálu. Při kuželovém valcování se obvodové rychlosti přibližují přímo rychlostem podávání natolik, že síly tahání nebo stlačení jsou minimalizovány, což umožňuje přesnou kontrolu šířky i tloušťky ohnutého materiálu.
Integrované systémy řízení napětí
Třetí výhodou, která se objevila u návrhů valcovacích ohýbačů, je začlenění integrovaného systému řízení tahové síly, který působí na díl těsně po jeho výstupu z hlavních ohýbacích válců. Podle jedné patentové přihlášky odstraňuje tahová síla působící na pásku „po jejím valcování část tlakových napětí, která jsou běžně vyvolána nebo způsobena během valcování. Tento tah ve skutečnosti brání prohnutí a tím i vrásčení. Řízení tahové síly po ohýbání materiál skutečně mírně protáhne právě natolik, aby se snížily zbytkové tlakové síly, aniž by došlo k jeho přetvoření nad mez, kdy by si materiál zachoval svůj tvar. Pokud je tento tah použit ve spojení s přesně nastavenými vstupními a výstupními válci, které zajišťují stabilitu materiálu po celou dobu procesu, vzniká konečný výrobek výjimečné kvality.
Optimalizovaná konfigurace stroje pro stabilitu profilu
Dalším důležitým aspektem je samotná konfigurace stroje, zejména při práci s velkými poloměry. Je nutné dodržet poměr průměru k tloušťce materiálu, protože „trubka s velkým průměrem a tenkou stěnou se špatně ohýbá a dokonce může být obtížné ji ohnout do velkých poloměrů.“ Modernější ohýbače trubek jsou navrženy tak, aby tyto výzvy překonaly – mají větší otevření a nezávislé motory se synchronizovanou rychlostí, které umožňují postupné ohýbání materiálu ve stupních. Tím, že zatížení rozdělují na větší povrchovou plochu, tento návrh také snižuje napětí v libovolném daném bodě. Baorui, která má více než 20 let zkušeností s ohýbáním trubek a potrubí, tuto technologii skutečně integrovala do svých ohýbačů trubek prostřednictvím robustní konstrukce a inteligentních řídicích systémů. To zaručuje výsledky bez vrásek bez ohledu na velikost poloměru, typ materiálu či aplikaci.