EN
Produsen di berbagai industri—otomotif, peralatan medis, perlengkapan dapur, dan furnitur—dapat memahami tantangan dalam proses pembengkokan tabung baja tahan karat. Tabung baja tahan karat mengalami deformasi saat dibengkokkan, yang sering menyebabkan cacat berupa kerutan dinding dalam pada diameter dalam tabung; cacat ini dapat memengaruhi struktur maupun penampilan bagian akhir. Di Baorui, setelah 20 tahun berpengalaman dalam teknologi pengolahan pipa, kami sangat yakin bahwa desain mandrel yang tepat dapat memberikan solusi yang efektif. Memahami bagaimana setiap parameter mandrel memengaruhi kualitas pembentukan merupakan kunci keberhasilan proses pembengkokan.
Memahami Penyebab Terjadinya Kerutan dalam Pembengkokan Tabung SS
Kerutan pada tabung baja tahan karat terjadi akibat prinsip dasar pembengkokan tabung. Dinding luar mengalami gaya tarik dan meregang ke arah luar, sedangkan dinding dalam mengalami gaya tekan dan terkompresi ke arah dalam. Jika tidak ada penopang internal di permukaan dalam, dinding tabung dapat kolaps di bawah tekanan sehingga menyebabkan kerutan. Karena paduan baja tahan karat mengalami penguatan akibat deformasi (work-hardening) di bawah tegangan dan memiliki kekuatan yang lebih tinggi, proses pembengkokan memerlukan gaya pembengkokan yang lebih besar serta dukungan internal. Sebagai contoh, baja tahan karat tipe 304 atau baja tahan karat tipe 316 keduanya dapat menyebabkan kerutan pada dinding dalam jika alat penopang yang dimasukkan ke dalam tabung tidak memadai atau tidak ada sama sekali. Faktor dinding yang lebih tinggi menunjukkan probabilitas kerutan yang lebih besar. Faktor dinding diperoleh dengan membagi diameter luar (OD) tabung dengan ketebalan dinding tabung. Jika faktor dinding bernilai 20 atau lebih, maka perlu benar-benar diwaspadai kemungkinan terjadinya kerutan.
Peran Kritis Diameter dan Ketepatan Pas Mandrel
Diameter mandrel memainkan peran utama dalam mencegah kerutan pada dinding dalam. Penelitian menunjukkan bahwa peningkatan diameter mandrel menghasilkan pengurangan yang lebih besar terhadap kebulatan dan penurunan pemipihan dinding tabung di sisi kompresi. Pemasangan mandrel harus dibuat serapat mungkin tanpa menyebabkan galling atau tegangan berlebih pada dinding tabung. Umumnya, toleransi pemasangan mandrel berada dalam kisaran 2% hingga 5% dari diameter dalam (ID). Toleransi pemasangan ini diperketat pada kasus tabung baja tahan karat guna memberikan dukungan yang memadai serta memastikan kebulatan yang lebih baik dan toleransi kebulatan yang lebih ketat selama proses pembengkokan. Namun, pemasangan mandrel yang terlalu rapat dapat menimbulkan masalah seperti goresan, galling, dan kesulitan ekstraksi selama proses pasca-pembengkokan tabung.
Ekstensi dan Posisi Mandrel untuk Pencegahan Kerutan
Penempatan mandrel terhadap titik singgung lengkungan memiliki peran krusial dalam memastikan terjadinya kerutan bebas. Mandrel harus diperpanjang ke arah depan cukup jauh agar secara tepat menopang dinding tabung pada titik pembengkokan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa posisi tersebut sebaiknya berada 0,5–1,5 mm di luar titik singgung dalam kebanyakan kasus. Mandrel tidak boleh ditempatkan terlalu jauh ke depan karena dapat menyebabkan masalah pengurangan ketebalan dinding. Untuk tabung dengan faktor ketebalan dinding yang kecil, dapat digunakan rumus geometris sederhana guna menentukan posisi mandrel, meskipun pemeriksaan awal secara visual tetap selalu diperlukan.
Konfigurasi Mandrel Bola untuk Lengkungan Tabung SS Kompleks
Dalam kasus di mana tabung baja tahan karat memiliki faktor ketebalan dinding tinggi dan/atau jari-jari lengkung terlalu kecil, mandrel bola dapat digunakan untuk mencapai hasil yang lebih baik dibandingkan dengan mandrel jenis sumbat (plug). Mandrel bola terdiri dari beberapa segmen berbentuk bulat yang dihubungkan ujung-ke-ujung oleh poros penghubung fleksibel. Alat bersegmen ini bergerak secara serempak saat tabung dibengkokkan dan mampu menyesuaikan diri dengan busur lengkungan, sehingga memberikan penopang sepanjang seluruh proses pembengkokan. Semakin banyak jumlah bola serta susunan dan ukuran bola yang tepat pada mandrel bola akan meningkatkan kualitas pembentukan dan meminimalkan kemungkinan terbentuknya kerutan. Penelitian membuktikan bahwa jenis mandrel serta susunan segmennya mampu mengendalikan ketidakstabilan kerutan dan kolaps dengan membatasi aliran material melintang ke permukaan dalam. Mesin pembengkok pipa hidrolik CNC kami dilengkapi dengan mandrel bola yang sesuai untuk aplikasi baja tahan karat.