Como os fabricantes de máquinas para dobragem de tubos redondos garantem a ausência total de rugas

O problema mais evidente e frustrante que ocorre durante a curvatura de tubos é o aparecimento de rugas. Uma única ruga no raio interno de uma curvatura torna a peça inutilizável. A ruga cria uma concentração elevada de tensão, e a peça acabará por falhar sob carga. As rugas também comprometem o acabamento superficial de produtos acabados, como móveis, instrumentos médicos e barras de proteção em automóveis. Muitos fabricantes consideram certo grau de rugas como parte inevitável do processo. As principais máquinas para curvar tubos redondos afirmam garantir a ausência total de rugas mediante ferramentas cuidadosamente projetadas e controles rigorosos.

Por Que as Rugas se Formam Durante a Curvatura de Tubos

O enrugamento da parede interna de uma curvatura de tubo resulta do flambamento do raio interno sob compressão. Ao curvar um tubo, a parede externa se estica, enquanto a parede interna sofre compressão. Se não houver espaço para que o material comprimido se desloque, ele tende a se acumular sobre si mesmo, formando rugas. As paredes de tubos relativamente finas flambarão muito mais facilmente do que as de tubos com paredes espessas. Também é geralmente verdadeiro que tubos de diâmetro maior em relação à espessura da parede são mais propensos ao enrugamento, assim como materiais mais dúcteis, como alumínio e cobre, em comparação com o aço. Em todos os casos, a causa é a falta de suporte adequado no raio interno, de modo que o material não consegue fluir suavemente ao redor da curvatura e acaba se acumulando. As máquinas sem enrugamento atacam a causa, e não o efeito.

A Diferença do Mandril Entre Curvaturas Enrugadas e Lisas

Um mandril é uma ferramenta fabricada com precisão, inserida no interior do tubo antes da curvatura, para evitar sua flambagem. As máquinas antirrugas utilizam um mandril em todas as curvas nas quais a relação entre a espessura da parede e o diâmetro o exigir. Um mandril típico é composto por uma série de articulações esféricas em uma corrente flexível que acompanha o raio da curva. Quanto maior o número de esferas na corrente, maior será o alcance do suporte dentro da curva. Todos os mandris são polidos para reduzir o atrito. Outros fabricantes usam uma corrente de articulações esféricas e tratam os mandris como acessórios opcionais. As máquinas antirrugas consideram-nos componentes integrantes e auxiliam os clientes na escolha da forma do mandril compatível com o tubo e o raio da curva.

Como as Matrizes Limpa-Raio Evitam Defeitos no Raio Interno

A segunda ferramenta mais crítica para evitar rugas é a matriz limpadora. Esta é montada atrás da matriz de dobramento e, à medida que o tubo se desloca, alisa efetivamente o raio interno. A matriz limpadora remove literalmente o material antes que ele possa acumular-se e formar rugas. O material do qual a matriz limpadora é feita também pode influenciar o resultado. Matrizes de plástico ou bronze podem ser úteis em dobras de baixa pressão ou com raio reduzido, mas podem desgastar-se rapidamente. As matrizes limpadoras de aço temperado têm maior durabilidade, mas devem ser devidamente alinhadas. As melhores dobradeiras de tubos oferecem matrizes limpadoras de aço temperado, projetadas especificamente para um determinado tubo e diâmetro. A dobradeira de tubos deve também apresentar suportes de ferramentas que garantam o alinhamento exato da matriz limpadora em relação à matriz de dobramento. Um desalinhamento de 0,5 milímetro pode causar arranhões ou rugas.

Função da Matriz de Pressão no Controle do Fluxo de Material

A matriz de pressão fixa o tubo à matriz de curvatura durante a operação de curvatura. A força aplicada atua no raio externo e determina a uniformidade com que o tubo avança através das ferramentas. Sem uma força suficiente aplicada pela matriz de pressão, o tubo escorrega, resultando em um fluxo irregular e na formação de rugas. Por outro lado, uma pressão excessiva pode pinçar ou deformar o tubo, deixando marcas na superfície. Fabricantes que garantem curvaturas totalmente livres de rugas utilizam matrizes de pressão hidráulicas ajustáveis, permitindo um controle preciso da pressão. Máquinas avançadas empregam servomotores e válvulas proporcionais de pressão para regular essa força ao longo da curvatura, aumentando-a especialmente onde o raio é mais fechado. Muitas matrizes de pressão possuem contato rolante (rolamentos) ou revestimentos de baixo atrito.

Por Que o Controle da Velocidade de Curvatura Elimina as Rugas na Partida

A parte inicial de uma curva normalmente contribui mais para a formação de rugas. No início, o material ainda não estabeleceu um fluxo contínuo e a mudança inicial de momento do material do tubo gera uma "onda de choque" de compressão que forma uma ruga antes que a matriz limpadora consiga reagir. Os operadores de máquina obtêm muito maior sucesso ao evitar essas rugas iniciais utilizando velocidades programadas com rampa: curvar a baixa velocidade para colocar o material em movimento contínuo e, em seguida, acelerar até a velocidade-alvo assim que o tubo começar a entrar na curva. Alguns controles de dobramento de tubos oferecem até mesmo variação de velocidade para segmentos da mesma curva. Máquinas hidráulicas básicas raramente conseguem fazer isso, pois a velocidade da dobradeira de tubos não pode ser regulada com precisão além da ativação total/desativação total, sem válvulas hidráulicas operadas por servo.

Como a Baorui Garante Curvas Livres de Rugas

Na Baorui, consideramos rugas um defeito inaceitável. Cada máquina que fabricamos vem com suporte integrado de mandril, para aplicações que exigem uma curvatura acentuada. Fornecemos matrizes de limpeza (wiper dies) em aço temperado e pareadas. Nossas matrizes hidráulicas de pressão possuem força ajustável e rolos de baixo atrito. Oferecemos partidas programáveis com aceleração gradual em todos os nossos modelos CNC. Usinamos e polimos com precisão todos os sulcos das nossas matrizes de curvatura, e os porta-ferramentas são projetados para controlar com exatidão a posição da matriz de limpeza. Com duas décadas de atuação nos mercados de peças automotivas, móveis, equipamentos médicos, equipamentos esportivos e utensílios de cozinha, provamos repetidamente que é possível obter curvas sem rugas quando se presta atenção aos detalhes mais finos dos controles e das ferramentas da máquina de curvar tubos. Trata-se, simplesmente, de um requisito inegociável para clientes que exigem perfeição.