EN
Fabrikanten uit de automobielindustrie, de medische apparatuurindustrie, de keukenhardwareindustrie en de meubelindustrie kunnen zich identificeren met de uitdagingen van het buisbuigen van roestvrij staal. Roestvrijstalen buizen vervormen tijdens het buigen, wat vaak leidt tot een defect dat bekendstaat als ‘rimpeling aan de binnenzijde’ op de binnendiameter van de buis; dit kan zowel de structuur als het uiterlijk van de eindonderdelen negatief beïnvloeden. Bij Baorui geloven we, na 20 jaar ervaring met buisverwerkingstechnologie, sterk dat een juist ontworpen mandrel een effectieve oplossing biedt. Het begrijpen van hoe elk mandrelparameter de vormkwaliteit beïnvloedt, is essentieel voor succesvol buigen.
Begrijpen waarom rimpeling optreedt bij het buigen van roestvrijstalen buizen
Plooiing in roestvrijstalen buizen is het gevolg van het basisprincipe van het buigen van een buis. De buitenwand ondergaat trekkrachten en rekt naar buiten, terwijl de binnenwand drukkrachten ondervindt en naar binnen wordt samengeperst. Als er geen interne ondersteuning aan de binnenzijde aanwezig is, kunnen de wanden onder druk instorten, wat leidt tot plooiing. Omdat roestvrijstalen legeringen zich bij belasting verharden en een grotere sterkte hebben, is voor een bocht een grotere buigkracht vereist en is interne ondersteuning noodzakelijk. Bijvoorbeeld roestvrijstaal 304 of roestvrijstaal 316 kunnen beide leiden tot plooiing aan de binnenzijde als er onvoldoende of geen ondersteunend gereedschap in de buis is geplaatst. Een hogere wandfactor geeft een grotere kans op plooiing aan. De wandfactor wordt verkregen door de buitendiameter (OD) van de buis te delen door de wanddikte van de buis. Bij een wandfactor van 20 of hoger dient men zich ernstig zorgen te maken over plooiing.
De cruciale rol van de mandrel-diameter en -pasvorm
De diameter van de mandrel speelt een belangrijke rol bij het voorkomen van rimpelingen aan de binnenwand. Onderzoeken hebben aangetoond dat een grotere mandreldiameter leidt tot een grotere vermindering van de afwijking van de cirkelvorm en minder afplatting van de buiswanden aan de compressiezijden. De pasvorm van de mandrel moet zo strak mogelijk worden gemaakt, zonder dat er glijding (galling) of overbelasting van de buiswand optreedt. Mandrels hebben doorgaans een pasvorm binnen 2% tot 5% van de binnendiameter (ID). Bij roestvrij staal wordt de pasvorm strakker aangebracht om voldoende ondersteuning te bieden en betere en strengere cirkelvormigheid tijdens het buigen te garanderen. Een te strak afgestemde mandrel kan echter problemen veroorzaken zoals krassen, glijding (galling) en moeilijkheden bij het verwijderen na het buigproces.
Uitbreiding en positionering van de mandrel voor het voorkomen van rimpelingen
De positie van de mandrel ten opzichte van het raakpunt van de bocht speelt een cruciale rol bij het voorkomen van rimpelingen. De mandrel moet voldoende naar voren worden uitgestoken om de buiswand precies op het buigpunt te ondersteunen. Onderzoeksresultaten wijzen erop dat de positie in de meeste gevallen 0,5–1,5 mm voorbij het raakpunt moet liggen. De mandrel mag niet te ver naar voren worden geplaatst, omdat dit kan leiden tot dunner worden van de wand. Voor buizen met een lage wanddikteverhouding kan men een eenvoudige meetkundige formule gebruiken om de mandrelpositie te bepalen, hoewel een eerste visuele inspectie altijd noodzakelijk is.
Balkonfiguratie van de ballmandrel voor complexe roestvrijstalen buisbochten
In gevallen waarbij een roestvrijstalen buis een hoge wandverhouding heeft en/of de boogstralen te klein zijn, kunnen kogelstempels worden gebruikt om betere resultaten te bereiken dan met stempels zonder kogel. Kogelstempels bestaan uit meerdere bolvormige segmenten die aan elkaar zijn verbonden via flexibele verbindingsassen. Deze gesegmenteerde gereedschappen bewegen in harmonie tijdens het buigen van de buis en passen zich aan aan de boogstraal, waardoor ze ondersteuning bieden over de gehele lengte van het buigproces. Een groter aantal kogels, evenals een juiste opstelling en afmeting van deze kogels in de kogelstempel, verbetert de vormkwaliteit en minimaliseert de kans op het ontstaan van rimpels. Onderzoek heeft aangetoond dat het type stempel en de opstelling van de segmenten rimpelinstabiliteit en instorting kunnen beheersen door de transversale materiaalstroming naar het binnenvlak te beperken. Onze CNC-hydraulische buisbuigmachines zijn uitgerust met geschikte kogelstempels voor toepassingen met roestvrijstaal.