یکی از بزرگترین مشکلات تولیدی امروزی در ساخت قطعات با چند انحناء در بخش لوله و لولهکشی، یافتن فرآیند مناسبی برای تولید موفقیتآمیز این قطعات است. در حین خمکردن لولههایی که دارای چند شعاع و در چند صفحه هستند، سطح داخلی شعاع کوچکتر قطعه دچار چینوچروک میشود که این امر منجر به ایجاد سطوح قابل توجهی از ضایعات و نیاز به بازکاری در هر واحد تولیدی میگردد. چینوچروکها در دیواره داخلی لوله نهتنها کیفیت قطعه را تحت تأثیر قرار میدهند بلکه ممکن است عملکرد آن را نیز بههم بریزند؛ که خوشبختانه ابزار مناسبی برای رفع این مشکل وجود دارد: فرآیند خمکردن آزاد (FBF).
درک مکانیک ایجاد چین و چروک در خمهای چندمنحنی
ایجاد چین و چروک در دیواره داخلی لوله به دلیل تنش فشاری بسیار بالا در حین خمکردن، ناشی از «هل دادن» لوله روی قالب ثابت خمکشی به روش معمول است. از آنجا که ماده در سطوح داخلی توسط قالبهای خمکشی «فشرده» میشود، پدیده چین و چروک ایجاد میگردد. این موضوع بهویژه برای لولههایی که در شعاعها و جهتهای مختلف چندین بار خم میشوند، صادق است و منجر به ایجاد وضعیتهای تنشی بسیار پیچیده هنگام عبور لوله از تغییرشکلهای متوالی میگردد. آزمایشها نشان دادهاند که در فرآیندهای شکلدهی لوله بدون محدودیت (مانند خمکردن آزاد)، چین و چروک عمدتاً در بخش قوس پایدار لوله خمشده و همچنین در خطوط انتقالی که زاویه خم به سطح معینی میرسد، رخ میدهد؛ همچنین نقصهای هندسی در ماده، در موارد شدید، میتوانند باعث افزایش قابل توجه چین و چروک شوند.
مزیت خمکردن آزاد: تنظیم پیوسته و کنترل تنش
تشکیلدهی آزاد خمکاری مزایای متعددی نسبت به خمکاری متعارف دارد، بهویژه: امکان استفاده از زوایای مختلف، شعاعهای متفاوت و جهتهای متنوع؛ در خمکاری آزاد همه این موارد با حرکت چندمحوره کنترلشده ترکیبی قالب خمکاری و همراه با حرکت تغذیهای قابلدستیابی هستند. در خمکاری متعارف، ابزارها از اهمیت بالایی برای خمکاریهای با شعاع مشخص برخوردارند؛ زیرا با تغییر شعاع، انواع متعددی از قالبها مورد نیاز است. با این حال، در خمکاری آزاد برای تولید خمهای با شعاع، تنها از یک دستگاه استفاده میشود و نیازی به تغییر ابزار (ریتولینگ) نیست. با کنترل دقیق حرکت قالب خمکاری، تنشهای یکسانی در تمام نواحی تغییرشکل اعمال میشود تا بدون ایجاد تنش فشاری این هدف حاصل گردد.
بهینهسازی پارامترهای فرآیند برای جلوگیری از ایجاد چینوچروک
توجه به پارامترهای مختلف برای بدست آوردن خمی بدون چین و چروک با تکنیک خمکردن آزاد ضروری است. آزمایشها نشان دادهاند که میزان چیندار شدن را میتوان با سرعت پیشبرد، فاصله بین قالب و لوله، طول منطقه تغییر شکل و شعاع خم تنظیم کرد. بهعنوان مثال، افزایش سرعت پیشبرد به دلیل افزایش کرنش در منطقه تغییر شکل به ازای هر واحد طول و نیز عدم دسترسی کافی به ماده، منجر به افزایش چیندار شدن میشود. افزایش فاصله بین لوله و قالب، چیندار شدن را کاهش میدهد و تجربه گسترده ما امکان میدهد تا شرکت باوروی پارامترهای مناسبی را برای دستیابی به کیفیت بهینه خمکردن برای انواع مختلف مواد و مشخصات لولهها تعیین کند. تمام دستگاهها با کنترلکنندههای CNC مجهز شدهاند که تنظیم پارامترها را در حین خمکردن و بهصورت بلادرنگ آسان میسازد و عوامل ایجادکننده چیندار شدن را از بین میبرد.
راهحلهای عملی برای کاربردهای چندخمی
با خمکردن آزاد، راهحلی فوری برای مشکلات چینخوردگی آنها ارائه میشود؛ بنابراین سازندگانی که از این فناوری استفاده میکنند دیگر از پیامدهای اتصالات جوشی ناقص ناشی از خمکردن بخشبهبخش رنج نمیبرند، بلکه میتوانند از همان مجموعه ابزار برای خمکردن لولههای چندمنحنی استفاده کنند و این امر منجر به کاهش قابل توجه زمان راهاندازی میشود. در نتیجه این روش مزایای بزرگی برای کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف از جمله تولیدکنندگان تجهیزات آشپزخانه و حمام و تأمینکنندگان صنعت خودروسازی ارائه میدهد، جایی که کیفیت و ظاهر جذاب لولهها و لولههای خمشده از اهمیت بالایی برخوردار است. الگوریتمهای هوشمندی که حرکت قالب خمکننده را کنترل میکنند، همواره لولههایی بدون چینخوردگی تولید میکنند که با هر بار خمکردن، کیفیت یکنواخت و بینقصی را حفظ میکنند؛ بنابراین اگر به دنبال لولههای چندمنحنی با بالاترین کیفیت هستید، طی بیست سال گذشته ما این محصول را تأمین کردهایم. دستگاه CNC هیدرولیکی ما برای خمکردن لولهها از روش اثباتشده خمکردن آزاد استفاده میکند.