EN
Οι κατασκευαστές στον αυτοκινητοβιομηχανικό τομέα, στον τομέα των ιατρικών εξοπλισμών, στον τομέα των εξαρτημάτων κουζίνας και στον τομέα των επίπλων μπορούν να συνδεθούν με τις προκλήσεις που προκύπτουν κατά τη διαδικασία κάμψης σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα. Οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα παραμορφώνονται κατά την κάμψη, γεγονός που συχνά οδηγεί σε ένα ελάττωμα που ονομάζεται «ρυτίδωση του εσωτερικού τοίχωματος» στην εσωτερική διάμετρο του σωλήνα, με αποτέλεσμα να επηρεάζεται τόσο η δομή όσο και η εμφάνιση των τελικών εξαρτημάτων. Εδώ, στη Baorui, μετά από 20 χρόνια εργασίας με τεχνολογίες επεξεργασίας σωλήνων, πιστεύουμε αποφασιστικά ότι η κατάλληλη σχεδίαση του μανδρέλ μπορεί να αποτελέσει μια αποτελεσματική λύση. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο κάθε παράμετρος του μανδρέλ επηρεάζει την ποιότητα της διαμόρφωσης αποτελεί το κλειδί για μια επιτυχημένη κάμψη.
Κατανόηση της αιτίας πρόκλησης ρυτίδωσης κατά την κάμψη σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα
Η δημιουργία ρυτίδων σε σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα οφείλεται στη βασική αρχή της κάμψης ενός σωλήνα. Η εξωτερική επιφάνεια υφίσταται εφελκυστικές δυνάμεις και εκτείνεται προς τα έξω, ενώ η εσωτερική επιφάνεια υφίσταται θλιπτικές δυνάμεις και συμπιέζεται προς τα μέσα. Εάν δεν υπάρχει εσωτερική υποστήριξη στην εσωτερική επιφάνεια, οι τοιχώματα μπορεί να καταρρεύσουν υπό πίεση, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ρυτίδων. Επειδή οι κράματα ανοξείδωτου χάλυβα εμφανίζουν φαινόμενο εργασιακής ενίσχυσης (work-hardening) υπό τάση και έχουν μεγαλύτερη αντοχή, η κάμψη απαιτεί μεγαλύτερη δύναμη κάμψης και απαιτεί εσωτερική υποστήριξη. Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 ή ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 μπορούν και οι δύο να οδηγήσουν σε ρυτίδες στο εσωτερικό τοιχώματος, εάν δεν τοποθετηθεί επαρκές ή καθόλου εργαλείο υποστήριξης εντός του σωλήνα. Ένας υψηλότερος παράγοντας τοιχώματος υποδηλώνει μεγαλύτερη πιθανότητα δημιουργίας ρυτίδων. Ο παράγοντας τοιχώματος υπολογίζεται διαιρώντας την εξωτερική διάμετρο (OD) του σωλήνα με το πάχος του τοιχώματός του. Εάν ο παράγοντας τοιχώματος είναι 20 ή μεγαλύτερος, τότε πρέπει να υπάρχει ιδιαίτερη ανησυχία για τη δημιουργία ρυτίδων.
Ο κρίσιμος ρόλος της διαμέτρου και της εφαρμογής του μανδρέλ
Η διάμετρος του μανδρέλ παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη της δημιουργίας ρυτίδων στο εσωτερικό τοιχώματος. Μελέτες έχουν δείξει ότι η αύξηση της διαμέτρου του μανδρέλ οδηγεί σε μεγαλύτερη μείωση της στρογγυλότητας και σε μείωση της επίπεδωσης των τοιχωμάτων του σωλήνα στις πλευρές υπό θλιπτικές τάσεις. Η εφαρμογή του μανδρέλ πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο σφιχτή, χωρίς να προκαλείται γκρέπινγκ (galling) ή υπερτόνωση του τοιχώματος του σωλήνα. Συνήθως, η εφαρμογή του μανδρέλ κυμαίνεται μεταξύ 2% και 5% της εσωτερικής διαμέτρου (ID). Στις περιπτώσεις ανοξείδωτου χάλυβα, η εφαρμογή γίνεται πιο σφιχτή προκειμένου να παρέχεται επαρκής στήριξη και να διασφαλίζεται καλύτερη στρογγυλότητα, καθώς και μικρότερη απόκλιση από την ιδανική στρογγυλότητα κατά τη διαδικασία κάμψης. Ωστόσο, ένας υπερβολικά σφιχτός μανδρέλ μπορεί να προκαλέσει προβλήματα όπως γρατσουνιές, γκρέπινγκ (galling) και δυσκολίες στην εξαγωγή κατά τη μετα-κάμψη.
Επέκταση και θέση του μανδρέλ για πρόληψη ρυτίδων
Η τοποθέτηση του μανδρέλ σε σχέση με το σημείο εφαπτόμενης της καμπύλης διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο για την εξασφάλιση ελεύθερης δημιουργίας ρυτίδων. Ο μανδρέλ πρέπει να εκτείνεται προς τα εμπρός επαρκώς, ώστε να στηρίζει ακριβώς το τοίχωμα του σωλήνα στο σημείο κάμψης. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι, στις περισσότερες περιπτώσεις, η θέση του μανδρέλ πρέπει να βρίσκεται 0,5–1,5 mm πέρα από το σημείο εφαπτόμενης. Ο μανδρέλ δεν πρέπει να τοποθετείται υπερβολικά προς τα εμπρός, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πρόβλημα λεπταίνσεως. Για σωλήνες με χαμηλό λόγο πάχους τοιχώματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια απλή γεωμετρική φόρμουλα για τον προσδιορισμό της θέσης του μανδρέλ, παρόλο που η πρώτη οπτική επιθεώρηση είναι πάντα απαραίτητη.
Διάταξη μανδρέλ με σφαίρες για πολύπλοκες καμπύλες σωλήνων ανοξείδωτου χάλυβα
Σε περιπτώσεις όπου ο ανοξείδωτος σωλήνας έχει υψηλό λόγο τοίχωμα/διάμετρο και/ή η ακτίνα καμπύλωσης είναι πολύ μικρή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μανδρέλες με σφαιρικά τμήματα για να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα σε σύγκριση με τις απλές μανδρέλες. Οι μανδρέλες με σφαιρικά τμήματα αποτελούνται από πολλά σφαιρικά τμήματα που συνδέονται το ένα με το άλλο με εύκαμπτους συνδετήρες. Αυτά τα τμηματικά εργαλεία κινούνται εν αρμονία κατά τη διαδικασία καμπύλωσης του σωλήνα και προσαρμόζονται στο τόξο καμπύλωσης, παρέχοντας στήριξη σε όλο το μήκος της διαδικασίας καμπύλωσης. Ένας μεγαλύτερος αριθμός σφαιρών, καθώς και η κατάλληλη διάταξη και διάστασή τους στη μανδρέλα με σφαιρικά τμήματα, βελτιώνουν την ποιότητα της διαμόρφωσης και ελαχιστοποιούν την πιθανότητα δημιουργίας ρυτίδων. Έρευνες έχουν αποδείξει ότι ο τύπος της μανδρέλας και η διάταξη των τμημάτων μπορούν να ελέγχουν την αστάθεια ρυτίδωσης και την κατάρρευση περιορίζοντας την εγκάρσια ροή του υλικού προς την εσωτερική επιφάνεια. Οι CNC υδραυλικές μηχανές καμπύλωσης σωλήνων μας είναι εξοπλισμένες με κατάλληλες μανδρέλες με σφαιρικά τμήματα για εφαρμογές με ανοξείδωτο χάλυβα.