Jak producenci maszyn do gięcia okrągłych rur zapewniają całkowite braki marszczeń

Najbardziej widoczny i irytujący problem występujący podczas gięcia rur to marszczenie. Pojedyncze marszczenie na wewnętrznej stronie promienia zakrętu sprawia, że detal staje się odpadkiem. Marszczenie powoduje wysokie skupienie naprężeń, a detal ostatecznie ulega uszkodzeniu pod wpływem obciążenia. Marszczenia psują również wykończenie powierzchni gotowych produktów, takich jak meble, urządzenia medyczne oraz belki bezpieczeństwa w samochodach. Wielu producentów traktuje pewne stopnie marszczenia jako nieuniknioną część procesu. Najlepsze giętarki do rur okrągłych zapewniają całkowity brak marszczeń dzięki starannemu doborowi narzędzi i precyzyjnej kontroli.

Dlaczego powstają marszczenia podczas gięcia rur

Zmarszczanie się wewnętrznej ścianki zakrzywienia rury wynika z wyboczenia się ścianki wewnętrznej pod wpływem ściskania. Podczas gięcia rury zewnętrzna ściana rozciąga się, podczas gdy ściana wewnętrzna ulega ściskaniu. Jeśli materiał poddany ściskaniu nie ma miejsca, w którym mógłby się przemieścić, ma tendencję do gromadzenia się i tworzenia marszczy. Ścianki rur o stosunkowo małej grubości ulegają wyboczeniu znacznie łatwiej niż ścianki rur o dużej grubości. Ogólnie rzecz biorąc, większe średnice rur w stosunku do grubości ich ścianek są bardziej narażone na powstawanie marszczy, tak jak również materiały bardziej plastyczne, takie jak aluminium i miedź, w porównaniu ze stalą. We wszystkich przypadkach przyczyną jest brak wystarczającego wsparcia na wewnętrznym promieniu zakrętu, przez co materiał nie może płynąć gładko wokół zakrętu i gromadzi się. Maszyny zapewniające brak marszczy eliminują przyczynę, a nie skutki.

Różnica w zastosowaniu mandrela przy gięciu z marszczeniami i bez marszczy

Mandrel to precyzyjnie wyprodukowane narzędzie, które wkładane jest do wnętrza rury przed gięciem w celu zapobiegania jej pomarszczeniu. Maszyny zapobiegające powstawaniu pomarszczeń wykorzystują mandrel we wszystkich miejscach gięcia, gdzie stosunek grubości ścianki do średnicy wymaga jego zastosowania. Typowy mandrel składa się z szeregu kulowych połączeń umieszczonych na elastycznym łańcuchu, który odzwierciedla promień gięcia. Im więcej kulek znajduje się w łańcuchu, tym głębiej w zakręt wprowadzane jest wsparcie. Wszystkie mandrele są polerowane w celu zmniejszenia tarcia. Inni producenci używają łańcucha z kulowymi połączeniami i traktują mandrele jako opcjonalne akcesoria. Maszyny zapobiegające powstawaniu pomarszczeń traktują je jako integralne elementy konstrukcyjne i wspierają klientów w dobraniu odpowiedniego kształtu mandrela do rodzaju rury oraz promienia gięcia.

Jak matryce wycierające zapobiegają wadom na wewnętrznej stronie zakrętu

Drugim pod względem ważności narzędziem zapobiegającym powstawaniu fałd jest matryca wycierająca. Montuje się ją za matrycą gięcia, a w miarę przesuwania rury skutecznie wyrównuje wewnętrzną krzywiznę. Matryca wycierająca dosłownie „wyciera” materiał zanim ten zdąży się nagromadzić i utworzyć fałdy. Materiał, z którego wykonana jest matryca wycierająca, również ma znaczenie. Matryce plastikowe lub brązowe mogą okazać się przydatne przy gięciu pod niskim ciśnieniem lub przy bardzo stromych kątach gięcia, ale szybko się zużywają. Twardzielone matryce stalowe trwają dłużej, lecz muszą być prawidłowo wyjustowane. Najlepsze maszyny do gięcia rur wyposażone są w twardzielone matryce stalowe dobrano do konkretnej rury i jej średnicy. Maszyna do gięcia rur powinna również być wyposażona w uchwyty narzędziowe zapewniające dokładne wyjustowanie matrycy wycierającej względem matrycy gięcia. Nieprawidłowa pozycja o nawet 0,5 mm może spowodować zadrapania lub fałdy.

Rola matrycy dociskowej w kontrolowaniu przepływu materiału

Matryca dociskowa zapewnia stałe przytrzymanie rury do matrycy gięcia podczas gięcia. Siła docisku działa na zewnętrzną część promienia i decyduje o jednolitości przesuwania rury przez narzędzia. Brak wystarczającej siły docisku matrycy powoduje poślizg rury, co skutkuje nieregularnym przepływem i powstawaniem fałd. Z kolei nadmierna siła docisku może spowodować zaciskanie lub odkształcenie rury oraz pozostawienie śladów na jej powierzchni. Producenci gwarantujący całkowite wyeliminowanie fałd stosują hydrauliczne matryce dociskowe z regulowanym ciśnieniem, umożliwiające precyzyjną kontrolę siły docisku. Zaawansowane maszyny wykorzystują serwonapędy oraz proporcjonalne zawory ciśnieniowe do regulacji tej siły w trakcie całego procesu gięcia – z większym natężeniem tam, gdzie promień gięcia jest mniejszy. Wiele matryc dociskowych wyposażonych jest w elementy kontaktu tocznego (łożyska) lub wkładki o niskim współczynniku tarcia.

Dlaczego kontrola prędkości gięcia eliminuje fałdy przy starcie

Początkowa część gięcia zwykle najbardziej przyczynia się do powstawania fałdów. Na początku materiał jeszcze nie ustalił spójnej ścieżki przepływu, a początkowa zmiana pędu materiału rury wywołuje „falę uderzeniową” ściskania, która powoduje powstanie fałdu przed tym, jak matryca wycieraczka zdąży zareagować. Operatorzy maszyn osiągają znacznie lepsze rezultaty w unikaniu tych początkowych fałdów, stosując zaprogramowane, stopniowo zwiększane prędkości: gięcie z niską prędkością, aby ustalić stały przepływ materiału, a następnie przyspieszenie do docelowej prędkości po wejściu rury w zakręt. Niektóre sterowniki gięcia rur oferują nawet zmianę prędkości dla poszczególnych segmentów tego samego gięcia. Podstawowe maszyny hydrauliczne rzadko potrafią to zrobić, ponieważ prędkość gięcia rur nie może być precyzyjnie regulowana poza trybem całkowicie włączony/wyłączony bez zastosowania zaworów hydraulicznych z serwonapędem.

Jak Baorui gwarantuje gięcia bez fałdów

W Baorui uznajemy zmarszczki za nieakceptowalny wadę. Każda maszyna, którą produkujemy, jest wyposażona w zintegrowaną podporę mandrelową do zastosowań wymagających ścisłego gięcia. Dostarczamy dopasowane, hartowane matryce wycierające ze stali. Nasze hydrauliczne matryce dociskowe cechują się regulowaną siłą docisku oraz niskotarciowymi wałkami. Na wszystkich naszych modelach CNC oferujemy programowalne, stopniowe uruchamianie z regulowaną prędkością. Dokładnie frezujemy i polerujemy wszystkie rowki matryc giętnych, a uchwyty narzędzi są zaprojektowane tak, aby precyzyjnie kontrolować położenie matrycy wycierającej. Dzięki dwudziestoletniemu doświadczeniu w obsłudze rynków części samochodowych, mebli, sprzętu medycznego, sprzętu sportowego oraz artykułów kuchennych wielokrotnie udowodniliśmy, że gięcia bez zmarszczek są osiągalne, o ile zwraca się uwagę na najdrobniejsze szczegóły sterowania giętarką oraz jej narzędzi. Jest to po prostu warunek bezwzględny dla klientów, którzy domagają się perfekcji.