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現在、パイプおよびチューブ分野における多曲率部品の製造において、最も大きな課題の一つは、それらを成功裏に生産するための適切な加工プロセスを見つけることです。複数の曲率半径および複数の平面を持つチューブを曲げる際、部品の内側曲率面にシワが発生し、結果として、こうした部品を製造するあらゆる工場で大量の不良品および再加工が発生します。チューブ内壁へのシワは単に部品の品質を損なうだけでなく、その使用性能にも悪影響を及ぼす可能性があります。幸運なことに、この問題に対処するための適切な技術がすでに存在します——フリーベンディング成形（FBF）です。
多曲率曲げにおけるシワ発生メカニズムの理解
通常の方法で、管を固定された曲げダイス上で「押し出し」ながら曲げる際に、曲げ中に内面管壁に過大な圧縮応力が生じ、しわが発生します。これは、曲げダイスによって管の内面が「挟まれる」ためであり、その結果としてしわが生じます。特に、異なる曲率半径や方向で複数回曲げ加工される管では、連続する変形工程において管が引き抜かれる際に非常に複雑な応力状態が生じ、この現象が顕著になります。実験的に明らかになったところによると、自由曲げ（拘束のない成形プロセス）による管成形では、しわは主に曲げられた管の安定した円弧部および曲げ角度がある一定値に達する遷移線付近に最も発生しやすく、材料の幾何学的欠陥（極端な場合にはこれによりしわが著しく増加することもあります）がその原因となることがあります。
自由曲げのメリット：連続的な調整と応力制御
自由曲げ成形は、従来の曲げ加工と比較していくつかの利点があります。特に、異なる角度、曲率半径、および方向を用いた加工が可能であり、自由曲げでは、曲げダイの多軸制御による複合的な動きと送り運動を組み合わせることで、これらすべての加工が実現できます。一方、従来の曲げ加工では、曲率半径による曲げ加工において金型の選定が非常に重要となります。曲率半径が変化するごとに、さまざまな種類の金型が必要となるからです。しかし、自由曲げでは、曲率半径による曲げ加工を単一の機械で行うことができ、金型の交換（リトゥール）も不要です。曲げダイの動きを精密に制御することで、変形領域全体に均一な応力を与えることが可能となり、圧縮応力の発生を防ぐことができます。
しわの発生を防止するための工程パラメータの最適化
自由曲げ方式でしわのない曲げ加工を実現するには、さまざまなパラメータに注意が必要です。実験結果によると、しわの発生量は送り速度、ダイとパイプの間隙、変形領域の長さ、および曲げ半径によって変化します。例えば、送り速度が高すぎると、単位長さあたりの変形領域におけるひずみが増加し、材料供給が追いつかなくなるため、しわが発生しやすくなります。一方、パイプとダイの間隙を大きくするとしわの発生が抑制されます。当社バオルイは、長年の経験を活かして、さまざまな材質およびパイプ仕様に対して最適な曲げ品質を達成するための適切なパラメータを確立しています。すべての機械はCNC制御を搭載しており、曲げ加工中にリアルタイムでパラメータを調整できるため、しわの原因となる要因を即座に解消できます。
多曲率加工への実用的ソリューション
自由曲げにより、しわの問題に対する即時の解決策が得られます。この技術を採用する製造業者は、セグメント曲げに伴う溶接継ぎ目不良という課題から解放され、多曲率チューブの成形にも同一の金型セットを活用できるため、セットアップ時間の大幅な短縮が実現します。この手法は、キッチン・バスルーム機器メーカーおよび自動車産業向け部品サプライヤーなど、多くの産業分野において、さまざまな用途で大きなメリットを提供します。これらの業界では、曲げられたチューブやパイプの品質と外観が極めて重要です。曲げダイの動きを制御する高度なアルゴリズムにより、しわのないチューブが常に安定した品質と完璧な仕上がりで生産されます。つまり、究極の品質を備えた多曲率チューブをお探しの方には最適です。過去20年にわたり、当社はこの要求を確実に満たしてまいりました。当社の高品質CNC油圧パイプベンディングマシンは、実績ある自由曲げ方式を採用しています。