Het meest duidelijke en frustrerende probleem dat optreedt tijdens het buigen van buizen is het ontstaan van rimpels. Een enkele rimpel in de binnenradius van een bocht maakt het onderdeel onbruikbaar. De rimpel veroorzaakt een hoge spanningconcentratie, waardoor het onderdeel uiteindelijk onder belasting zal bezwijken. Rimpels beïnvloeden ook de oppervlakteafwerking van eindproducten zoals meubilair, medische instrumenten en auto-rollstangen. Veel fabrikanten beschouwen een zekere mate van rimpelvorming als onvermijdelijk bij het proces. Topfabrikanten van ronde buisbuigmachines beloven een volkomen rimpelvrije buiging door zorgvuldige gereedschapskeuze en nauwkeurige procescontrole.
Waarom rimpels ontstaan tijdens het buigen van buizen
Het rimpelen van de binnenwand van een pijpbuiging ontstaat doordat de binnenradius instort onder druk. Tijdens het buigen van een pijp wordt de buitenwand uitgerekt, terwijl de binnenwand wordt samengeperst. Als er geen ruimte is waarin het samengeperste materiaal kan verdwijnen, heeft het de neiging zich op te stapelen en rimpels te vormen. Pijpwanden die relatief dun zijn, vervormen veel gemakkelijker dan pijpen met dikke wanden. Over het algemeen geldt ook dat pijpen met een grotere diameter ten opzichte van de wanddikte gevoeliger zijn voor rimpelen, evenals meer ductiele materialen zoals aluminium en koper vergeleken met staal. In alle gevallen is de oorzaak onvoldoende ondersteuning aan de binnenzijde van de radius, waardoor het materiaal niet soepel rond de bocht kan stromen en zich ophoopt. Machines die volledig rimpelvrij buigen, richten zich op de oorzaak in plaats van op het effect.
Het mandrelverschil tussen gerimpelde en gladde buigen
Een mandrel is een nauwkeurig vervaardigde tool die in het binnenste van de buis wordt geplaatst voordat deze wordt gebogen, om te voorkomen dat de buis instort. Machines met nulrimpeling gebruiken een mandrel bij alle bochten waarbij de verhouding tussen wanddikte en diameter dit vereist. Een typische mandrel bestaat uit een aantal kogelgewrichten op een flexibele ketting die de boogstraal volgt. Hoe meer kogels er in de ketting zitten, hoe dieper de ondersteuning in de bocht reikt. Alle mandrels zijn gepolijst om wrijving te verminderen. Andere fabrikanten gebruiken een ketting met kogelgewrichten en beschouwen mandrels als optionele accessoires. Machines met nulrimpeling beschouwen ze als integrale componenten en helpen klanten de vorm van de mandrel aan te passen aan de buis en de boogstraal.
Hoe veegmatrijzen binnenradiusdefecten voorkomen
De tweede meest cruciale tool om rimpels te voorkomen is de veegmatrijs. Deze wordt geïnstalleerd achter de buigmatrijs en veegt, terwijl de buis zich verplaatst, effectief de binnenradius glad. De veegmatrijs veegt het materiaal letterlijk weg voordat het zich kan ophopen en rimpels vormt. Het materiaal waaruit de veegmatrijs is vervaardigd kan ook een rol spelen. Veegmatrijzen van kunststof of brons kunnen nuttig zijn bij lage druk of bij zeer strakke bochten, maar slijten mogelijk snel. Geharde stalen veegmatrijzen hebben een langere levensduur, maar moeten correct uitgelijnd zijn. De beste buigmachines bieden geharde stalen matrijzen die specifiek zijn afgestemd op een bepaald buismateriaal en -afmeting. De buigmachine moet ook over gereedschaphouders beschikken die een exacte uitlijning van de veegmatrijs ten opzichte van de buigmatrijs garanderen. Een uitlijningsfout van 0,5 millimeter kan krassen of rimpels veroorzaken.
De rol van de drukmatrijs bij het reguleren van de materiaalstroming
De drukstempel zorgt ervoor dat de buis tijdens het buigen wordt vastgehouden tegen de buigstempel. De uitgeoefende kracht werkt op de buitenste radius en bepaalt hoe gelijkmatig de buis door de gereedschappen wordt getrokken. Zonder voldoende kracht van de drukstempel glijdt de buis, wat leidt tot een ongelijkmatige stroming en rimpelingen. Te veel druk daarentegen kan de buis inklemmen of vervormen en sporen op het oppervlak achterlaten. Fabrikanten die nul rimpelingen garanderen, gebruiken instelbare hydraulische drukstempels, waardoor een nauwkeurige drukregeling mogelijk is. Geavanceerde machines maken gebruik van een servomotor en een proportionele drukklep om deze kracht gedurende het buigen te regelen – meer kracht waar de radius kleiner is. Veel drukstempels zijn voorzien van rollend contact (lagers) of lage-wrijvingsvoeringen.
Waarom controle van de buigsnelheid rimpelingen bij opstarten elimineert
Het begin van een bocht draagt meestal het meeste bij aan de vorming van plooien. Aan het begin heeft het materiaal nog geen consistente stroombaan opgebouwd en de initiële verandering van impuls van het buismateriaal veroorzaakt een 'schokgolf' van compressie die een plooi vormt voordat de veegmatrijs kan reageren. Machineoperators hebben veel meer succes bij het voorkomen van deze eerste plooien door geprogrammeerde traploze snelheden te gebruiken: buig met lage snelheid om het materiaal in een gestage stroom in beweging te krijgen, en versnel vervolgens naar de doelsnelheid zodra de buis de bocht ingaat. Sommige buigbesturingen bieden zelfs snelheidsvariatie voor segmenten van dezelfde bocht. Basis hydraulische machines kunnen dit zelden doen, omdat de snelheid van de buigmachine niet nauwkeurig kan worden geregeld buiten de volledig aan/uit-modus, tenzij er servogestuurde hydraulische kleppen worden gebruikt.
Hoe Baorui plooi-vrije bochten garandeert
Bij Baorui beschouwen we rimpels als een onaanvaardbare gebrekkigheid. Elke machine die wij produceren, is uitgerust met geïntegreerde mandrelondersteuning voor toepassingen waarbij een strakke bocht vereist is. Wij leveren afgestemde, geharde stalen wipersterven. Onze hydraulische druksterven zijn voorzien van instelbare kracht en lagerwrijvingsrollen. Wij bieden programmeerbare, traploze startsnelheden op al onze CNC-modellen. Wij bewerken en polijsten alle bochtster-geulen met precisie en de gereedschaphouders zijn ontworpen om de positie van de wipersterven nauwkeurig te beheren. Met twintig jaar ervaring in de markten voor auto-onderdelen, meubels, medische apparatuur, sportapparatuur en keukengerei hebben wij herhaaldelijk bewezen dat bochten zonder enige rimpel haalbaar zijn wanneer aandacht wordt besteed aan de fijnere details van de bediening en het gereedschap van de buisbochtmachine. Voor klanten die perfectie eisen, is dit simpelweg een niet-verhandelbare vereiste.
Inhoudsopgave
- Waarom rimpels ontstaan tijdens het buigen van buizen
- Het mandrelverschil tussen gerimpelde en gladde buigen
- Hoe veegmatrijzen binnenradiusdefecten voorkomen
- De rol van de drukmatrijs bij het reguleren van de materiaalstroming
- Waarom controle van de buigsnelheid rimpelingen bij opstarten elimineert
- Hoe Baorui plooi-vrije bochten garandeert