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Eine der größten Fertigungsherausforderungen heutzutage im Rohr- und Profilbereich bei Bauteilen mit mehreren Krümmungsradien besteht darin, ein geeignetes Verfahren zu finden, um sie erfolgreich herzustellen. Bei der Biegung von Rohren mit mehreren Radien und in mehreren Ebenen entstehen Falten auf der Innenseite des Rohrs, was in jeder Fertigungsstätte zu erheblichen Ausschuss- und Nacharbeitmengen führt. Falten an der Innenseite des Rohrs beeinträchtigen nicht nur die Qualität des Bauteils, sondern können unter Umständen auch dessen spätere Funktion beeinträchtigen – zum Glück steht hierfür das passende Werkzeug zur Verfügung: das Freiformbiegen (Free Bending Forming, FBF).
Grundlagen der Faltenbildung bei Mehrkrümmungsbiegungen
Faltenbildung an der Innenwand des Rohrs aufgrund einer zu hohen Druckspannung während des Biegens entsteht, wenn Rohre auf herkömmliche Weise über einen stationären Biegedorn „geschoben“ werden. Da das Material an den inneren Oberflächen durch die Biegedorne „eingeklemmt“ wird, tritt hierbei Faltenbildung auf. Dies gilt insbesondere für Rohre, die mehrfach in unterschiedlichen Radien bzw. Orientierungen gebogen werden, was zu sehr komplexen Spannungszuständen führt, sobald das Rohr nacheinander durch mehrere Verformungsschritte gezogen wird. Experimentell konnte festgestellt werden, dass bei der Umformung von Rohren ohne Einschränkung – beispielsweise mittels Freibiegung – Falten am ehesten im stabilen Bogenabschnitt des gebogenen Rohrs sowie an Übergangslinien auftreten, an denen der Biegewinkel einen bestimmten Wert erreicht; eine geometrische Unvollkommenheit im Werkstoff kann die Faltenbildung in Extremfällen erheblich verstärken.
Der Vorteil der Freibiegung: Kontinuierliche Anpassung und Spannungssteuerung
Das freie Biegen bietet mehrere Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Biegen, insbesondere: die Möglichkeit, verschiedene Winkel, Radien und Richtungen zu nutzen – beim freien Biegen sind all diese Varianten durch eine kombinierte, gesteuerte Mehrachsenbewegung des Biegebackens in Verbindung mit einer Vorschubbewegung realisierbar. Bei herkömmlichem Biegen stellt die Werkzeugauswahl eine wesentliche Überlegung für Radiusbiegungen dar; da sich das erforderliche Werkzeug je nach Radius ändert, sind zahlreiche unterschiedliche Biegebacken notwendig. Beim freien Biegen hingegen werden Radiusbiegungen mit einer einzigen Maschine erzeugt, wobei kein Werkzeugwechsel erforderlich ist. Durch eine präzise Steuerung der Bewegung des Biegebackens wird eine gleichmäßige Spannung über den gesamten Verformungsbereich erreicht, wodurch die Entstehung von Druckspannungen vermieden wird.
Optimierung der Prozessparameter zur Vermeidung von Faltenbildung
Die Beachtung verschiedener Parameter ist erforderlich, um bei der Freiform-Biegetechnik eine faltenfreie Biegung zu erzielen. Experimente zeigten, dass die Faltenbildung durch Vorschubgeschwindigkeit, Spalt zwischen Matrize und Rohr, Länge der Verformungszone sowie Biegeradius beeinflusst werden kann. Beispielsweise führt eine hohe Vorschubgeschwindigkeit aufgrund einer erhöhten Verformung pro Längeneinheit in der Verformungszone – bedingt durch unzureichende Materialverfügbarkeit – zu verstärkter Faltenbildung. Ein großer Spalt zwischen Rohr und Matrize verringert die Faltenbildung; dank unserer langjährigen Erfahrung kann Baorui geeignete Parameter ermitteln, um für unterschiedliche Werkstoffe und Rohrspezifikationen eine optimale Biegequalität zu erreichen. Alle Maschinen sind mit CNC-Steuerungen ausgestattet, die eine einfache Echtzeit-Anpassung der Parameter während des Biegens ermöglichen und so die Ursachen für Faltenbildung eliminieren.
Praktische Lösungen für Mehrkrümmungs-Anwendungen
Mit dem freien Biegeverfahren bietet sich eine sofort verfügbare Lösung für ihre Faltenprobleme: Hersteller, die diese Technologie nutzen, sind nicht länger mit den Folgen fehlerhafter Schweißverbindungen konfrontiert, wie sie bei segmentiertem Biegen auftreten. Stattdessen können sie denselben Werkzeugsatz verwenden, um Rohre mit mehreren Krümmungen zu biegen – was zu einer erheblichen Reduzierung der Rüstzeiten führt. Dieses Verfahren bietet daher große Vorteile für zahlreiche Anwendungen in vielen Branchen, beispielsweise bei Herstellern von Küchen- und Badmöbeln sowie bei Zulieferern der Automobilindustrie, wo Qualität und ansprechendes Erscheinungsbild gebogener Rohre und Leitungen von entscheidender Bedeutung sind. Die intelligenten Algorithmen, die die Bewegung des Biegedies steuern, erzeugen stets faltenfreie Rohre und gewährleisten bei jedem einzelnen Biegevorgang gleichbleibende Qualität und Perfektion. Wenn Sie nach hochwertigen Rohren mit mehreren Krümmungen suchen, dann sind wir seit den letzten 20 Jahren Ihr zuverlässiger Partner dafür. Unsere qualitativ hochwertige CNC-hydraulische Rohrbiegemaschine nutzt das bewährte Verfahren des freien Biegens.