Produsenter innen bilindustrien, medisinsk utstyr, kjøkkenutstyr og møbelindustrien kan kjenne igjen utfordringene knyttet til bøyning av rustfritt stålrør. Rustfrie stålrør deformeres under bøyning, noe som ofte fører til en feil kalt innsidens rynker på rørets indre diameter, og dette kan påvirke både strukturen og utseendet til de ferdige delene. Her hos Baorui tror vi etter 20 år med arbeid med rørbehandlingsteknologi sterkt på at riktig mandrel-design kan gi en effektiv løsning. Å forstå hvordan hver enkelt parameter i mandrelen påvirker formingskvaliteten er en avgjørende del av vellykket bøyning.
Forstå hvorfor rynker oppstår ved bøyning av rustfritt stålrør
Rynker i rør av rustfritt stål oppstår som følge av det grunnleggende prinsippet for bøyning av rør. Den ytre veggen utsettes for strekkkrefter og strekkes utover, mens den indre veggen utsettes for trykkkrefter og presses innover. Hvis det ikke er noen intern støtte på den indre overflaten, kan veggene kollapse under trykk, noe som fører til rynker. Ettersom legeringer av rustfritt stål blir hardere ved deformasjon (work-hardening) og har større fasthet, kreves en større bøyekraft, og intern støtte er nødvendig. For eksempel kan både rustfritt stål 304 og rustfritt stål 316 føre til rynker på den indre veggen hvis det ikke settes inn et tilstrekkelig eller overhodet ingen støttemiddel i røret. En høyere veggfaktor indikerer større sannsynlighet for rynker. Veggfaktoren beregnes ved å dele rørets ytterdiameter (OD) på rørets veggtykkelse. Hvis veggfaktoren er 20 eller mer, bør man virkelig være bekymret for rynker.
Den kritiske rollen til mandrels diameter og passform
Diameteren på kjerneformen spiller en viktig rolle for å forhindre rynker på den indre veggen. Studier har vist at en økning i kjerneformens diameter fører til større reduksjon i rundhet og mindre flattning av rørrørene på trykk-sidene. Passformen mellom kjerneform og rør må være så stram som mulig uten å føre til skraping eller overbelastning av rørvéggen. Kjerneformer har vanligvis en passform innenfor 2 % til 5 % av det indre diameter (ID). Passformen gjøres strammere ved bruk av rustfritt stål for å gi tilstrekkelig støtte og sikre bedre rundhet og strengere toleranse for rundhet under bøyning. En for stram kjerneform kan imidlertid føre til problemer som ridser, skraping og vanskeligheter med uttak etter bøyning.
Utstrekning og plassering av kjerneform for forebygging av rynker
Plasseringen av kjerneformen i forhold til tangentpunktet til bøyningen har en avgörande rolle for å sikre fri rynkning. Kjerneformen må utvides framover tilstrekkelig langt for å støtte rørveggen nøyaktig ved bøyepunktet. Forskningsresultatene viste at posisjonen normalt bør være 0,5–1,5 mm forbi tangentpunktet. Kjerneformen bør ikke plasseres for langt framover, da dette kan føre til tyndning av veggen. For rør med lav veggtykkelse kan man bruke en enkel geometrisk formel for å bestemme kjerneformens posisjon, selv om en første visuell inspeksjon alltid er nødvendig.
Kulekjerneformkonfigurasjon for komplekse rustfrie stålrørbøyninger
I tilfeller der rør av rustfritt stål har en høy veggfaktor og/eller bøyeradiene er for små, kan kuleformete støtter brukes for å oppnå bedre resultater sammenlignet med faste støtter. Kuleformete støtter består av flere kuleformede segmenter som er festet end-to-end ved fleksible forbindelsesaksler. Disse segmenterte verktøyene beveger seg i harmoni mens røret bøyes og kan tilpasse seg bøyebuen, noe som gir støtte langs hele lengden under bøyeprosessen. Et større antall kuler samt riktig plassering og størrelse på kulene i den kuleformede støtten vil forbedre formkvaliteten og minimere muligheten for rynke dannelse. Forskning har vist at typen støtte og plasseringen av segmentene kan kontrollere rynkeuforekomst og kollaps ved å begrense tverrretning av materiale til den indre overflaten. Våre CNC-hydrauliske rørbøyemaskiner er utstyrt med passende kuleformede støtter for applikasjoner med rustfritt stål.