EN
Indre rynker kan være en rigtig udfordring ved rørbøjning. De ser ikke pæne ud på det færdige emne, og de gør rørvæggen tyndere samt skaber snævringer i væskeledninger. For at omgå dette anvendes der to almindeligt brugte teknikker til at løse indre rynker i rør: mandrel-bøjning og ikke-mandrel-bøjning. Selvom begge metoder har deres anvendelsesområder, er deres effektivitet i forhåndelse af rynker på den indre radius helt forskellig. I denne artikel undersøger vi hver metode for at afgøre endegyldigt, hvilken metode faktisk løser indre rynker.
Forståelse af, hvorfor indre rynker dannes
I praksis skal den ydre væg strækkes, når et rør bues, mens den indre væg skal komprimeres. De tynde vægge i mange rør eller rør, der bues med for lille radius, kan ikke levere tilstrækkelig styrke til at modstå kompressionskræfterne, så den indre væg folder sig sammen og bukker. Denne buckling er årsagen til rynker. Tyndere vægge, kraftige buer og materialer som rustfrit stål (som naturligt er ret hårdt) forværre dette problem. Enhver løsning på problemet skal enten støtte den indre væg i røret eller finde en måde at ændre kompressionskraften på. Nedenfor er to teknikker, der tager fat i denne udfordring fra to forskellige retninger.
Bøjning uden mandrel: Enkelhed med begrænsninger
Der findes forskellige teknikker til bøjning uden brug af intern støtte, hvor den simpleste er tom- eller ikke-mandrel-bøjning. Ved denne type bøjning bøjes røret udelukkende ved hjælp af bøjedie, klemmedie og trykdie (eller nogle gange viskedie). Intet objekt trænger ind i røret. Metoden fungerer meget godt for rør med tykkere væg, der bøjes til en rimelig radius. Et rør med en vægtykkelse på 2,5 mm, der bøjes til en radius på 3D, bøjes smukt uden mandrel. Trykdien, der skubber røret fremad sammen med den roterende bøjedie, skaber spænding på yderfladen, hvilket tvinger materialet til at kollapse indad for at modstå kræfterne. Imidlertid vil enhver indre vægtykkelse under 1,5 mm og en indre bøjeradius større end 2D i nogen grad medføre indre rynker, da der ikke er noget inden i røret, der kan holde det rundt. Den primære fordel ved ikke-mandrel-bøjning er, at den er hurtigere og kræver langt mindre værktøj end mandrel-bøjning; handelsafbalancen er, at den ikke egentlig er en løsning på problemet med indre rynker.
Mandrel-bøjning: Indre støtte til rynkefri resultater
Kernebøjning anvendes i denne proces og omfatter indsættelse af en kerne i røret. Normalt er kernen en massiv stang, der indeholder én eller flere bevægelige kugler, og den støtter den indre væg præcis på det sted, hvor kompressionen finder sted. Mens røret bøjes, forhindres den indre væg simpelthen i at kollapse indad af kernen. Selv kuglerne er bevægelige, således at når de trækkes gennem røret, mens dette bøjes, kan de alle tilpasse sig kurverne, som rørvæggen danner. Dette er langt den mest succesrige metode til at håndtere problemer som tyndvæggede rør, skarpe bøjeradiuser og hårde materialer såsom rustfrit stål. For samme scenarie som beskrevet i det foregående afsnit (25 mm diameter rustfrit stål, 1,2 mm vægtykkelse, 1,8D-bøjning) vil en bevægelig to-kugle-kerne frembringe absolut ingen rynker på tusindvis af rør. Som det fremgår af de tilhørende diagrammer, er forbedringen i forhold til kernefri bøjning ekstremt markant. De primære ulemper ved kernebøjning er: værktøjsomkostningerne er betydeligt højere, og processen kan være meget tidskrævende ved små serier; desuden kræver alle dele smørelse for at forhindre, at det rustfrie stålrør 'galler' mod kernen.
Sammenligning af ydeevne på reelle applikationer
Overvej en typisk bilkomponent, et 25 mm rør med en vægtykkelse på 1,2 mm og en centerlinieradius på 1,8D. Når du bøjer uden brug af en mandrel, vil der næsten altid opstå en vis rynkning på den indre side; omkring 30 % af komponenten vil være rynket. Afhængigt af komponenten kan det måske kun være svagt synligt og ikke kritisk for funktionen, men det er bestemt ikke æstetisk tilfredsstillende og kan begrænse strømningen af væske. Hvis samme rør bøjes ved hjælp af en veludformet to-kugle-mandrel, løses problemet fuldstændigt, og titusinder af rør kan bøjes uden rynker. Medicinske komponenter er ofte kun tilgængelige med en vægtykkelse på ca. 1 mm og bøjes ved hjælp af mandrel-processen, fordi det simpelthen er den eneste anvendelige metode til at opnå et acceptabelt resultat.
Når bøjning uden mandrel er det rigtige valg
Det siges dog, at anvendelsen af ikke-mandrel-bøjning er fuldt ud berettiget, når man arbejder med rør med meget tykke vægge (2 mm eller mere) og en generøs bøjeradius (3D+), eller når tid og omkostninger ved prototypering er mere vigtige end overfladekvaliteten. Det ses ofte, at mindre producenter kan undvære mandrel-værktøj ved at beregne bøjeradiusen omhyggeligt på baggrund af vægtykkelsen for meget tykke rør og simpelthen undlade at fremstille rør, der kræver brug af en mandrel til den indre radius. Hvis dine dele allerede folder sig, og du bruger ikke-mandrel-rørbøjning, er det dog i virkeligheden kun én åbenlys løsning: at tilføje en mandrel til opsætningen.
Praktiske overvejelser ved mandrel-bøjning
Det er vigtigt at huske, at man ved mandrel-bøjning har brug for den rigtige dækselssæt for at opnå optimale resultater. Det anses generelt for at være korrekt, at der er en afstand på højst 0,1 mm til 0,2 mm mellem rørets væg og den ydre dæksels indre overflade for at opnå optimale resultater. Desuden er placeringen af kuglerne i forhold til det punkt, hvor røret er tangent til bøjedækslen, afgørende: Hvis mandrelen placeres for langt fremad, bliver den klemt fast i røret; hvis den placeres for langt bagud, vil røret igen kollapse. Moderne CNC-hydrauliske rør-bøjemaskiner har programmeret mandrel-træk til en nemmere indstilling.
Konklusion
Hvis du ønsker at eliminere indre rynker — enten ved bukning af et tyndvægget rør med en lille bueradius eller hvis delens udseende er afgørende — så er mandrel-bukning definitivt det rigtige valg. Bukning uden mandrel er nyttig i bestemte situationer, men kan ikke løse selve kerneproblemet. Alle vores rørbukningsmaskiner hos Baorui er konstrueret til at understøtte begge bukningsmetoder. Valget mellem den ene og den anden metode afhænger altid af anvendelsen, men hvis du ønsker rør uden rynker, er mandrel-bukning uslåelig.