Poliautomatický vs. plne automatický proces: Ktorý z nich zabraňuje vráskavosti tenkostenných nerezových rúr?

Tenkostenné rúry z nehrdzavejúcej ocele sa používajú v mnohých odvetviach, vrátane automobilového priemyslu, lekárskeho vybavenia a kuchynských príslušenstiev. Napriek svojim výhodám, ako je nízka hmotnosť a odolnosť voči korózii, sú veľmi náchylné na tvorbu záhybov pri ohýbaní, čo ovplyvňuje ich vnútorný prietok, vonkajší vzhľad a pevnosť. Toto je priamo spojené s typom používaného ohýbacieho stroja: poli-automatického alebo plne automatického. Po mnohoročnej výrobe CNC hydraulických ohýbacích strojov a strojov na spracovanie rúr pozorovala spoločnosť Baorui, ako sa spôsob riadenia jednotlivých strojov prejavuje na vzniku záhybov v rúrach. Porovnali sme tieto dva typy, aby ste mohli posúdiť, ktorá metóda je najvhodnejšia na ohýbanie tenkostenných rúr z nehrdzavejúcej ocele.

Prečo sú tenkostenné rúry z nehrdzavejúcej ocele náchylné na tvorbu záhybov

Tenkostenné rúry a potrubia z nehrdzavejúcej ocele majú nízky pomer hrúbky steny k priemeru, čo spôsobuje veľmi malý odpor voči tlakovým napätiam vznikajúcim na vnútornom polomere ohybu. Ak je tlak pri ohýbaní vyšší ako schopnosť rúry absorbovať a rovnomerne rozptýliť tento tlak, materiál sa deformuje do malých vĺn alebo vrások. Táto deformácia sa zvyšuje pri zmenšovaní polomeru ohybu, znižovaní hrúbky steny a zvyšovaní tvrdosti materiálu. Na prevenciu vrások v ohnutom diele je potrebné kontrolovať tri kľúčové parametre, pričom úroveň ich kontroly závisí od stupňa automatizácie. Tieto premenné sú poloha mandrila, tlaková sila podpornej jednotky a rýchlosť ohýbania, ktoré sa na každom type stroja regulujú s rôznou presnosťou.

Poliautomatické ohýbanie: kontrola vrások závislá od operátora

Na poli-automatických ohýbacích strojoch operátor vykonáva každý ohyb manuálne. Operátor nastaví mandrel pre každý ohyb a potom zatvorí upínaciu páku. Po zatvorení upínacej páky operátor aktivuje pohyb pri ohýbaní a v prípade potreby aplikuje určité množstvo pomocného posuvu. Pri tenkostenných nerezových rúrach to spôsobuje nekonzistenciu medzi jednotlivými ohybmi. Každý operátor pri každom zatváraní upínacej páky použije iné množstvo sily. Pri umiestňovaní mandrelu a opory sa mu môžu ruky zošmyknúť. Počas cyklu ohýbania nemusí správne aktivovať pomocný tlak alebo ho nepoužije s vhodným tlakom. Je možné dosiahnuť diely vysokej kvality na poli-automatickom stroji, avšak to závisí od úrovne zručností a pozornosti operátora. Krátke sériové výroby a prototypové diely neoprávňujú investíciu do plne automatického stroja a sú najvhodnejšie pre poli-automatiku; pre výrobu dielov vysokej kvality však chýbajúca automatizovaná kontrola predstavuje nevýhodu.

Plne automatické ohýbanie: Programovaná presnosť na prevenciu vrások

Plne automatické CNC ohýbače používajú programované hodnoty pre každý aspekt ohýbacích operácií. Automaticky sa nastavujú z jednej súčiastky na ďalšiu a majú integrované spätnoväzobné riadenie, ktoré umožňuje presnú reprodukciu. Každý parameter sa spúšťa podľa programovaného cyklu, čím sa eliminuje ľudská chyba, ktorá je možná pri poli-automatických strojoch. Plne automatické ohýbanie zabráni vzniku vrások prostredníctvom troch ďalších funkcií, ktoré sa u poli-automatických strojov nenachádzajú. Po prvé, existuje automatické vysúvanie a zasúvanie mandrelu, ktoré zabezpečuje, že mandrel podoprie rúrku v ideálnom bode počas každého ohybu. Po druhé, sila posilňovača a operácia tlačenia/ťahania sú poháňané servomotormi, takže sa presne synchronizujú s uhlom ohybu a materiál vždy presne umiestnia do oblasti ohybu bez tvorby hŕby. Po tretie, rýchlosť ohybu sa mení v závislosti od rôznych uhlov, aby sa udržala konzistentná tok materiálu. Pri tenkostenných rúrkach z nehrdzavejúcej ocele je mimoriadne dôležité, aby stroj nemal žiadne oneskorenie pri vysúvaní posilňovača počas cyklu ohybu. Ako uvidíte v časti „Výsledky z reálneho sveta“, toto výrazne zníži výskyt vrások.

Porovnanie výsledkov z reálneho prostredia pri tenkostenných rúrach

Pri štandardnej výrobe oceľovej rúry s priemerom 25 mm a hrúbkou steny 1,0 mm (z nehrdzavejúcej ocele), ohnutéj pod uhlom 90 stupňov s polomerom ohybu 1,5D, sme pozorovali, že skúsení operátori pri použití dobre udržiavanej poli-automatizovanej ohýbačky dosahujú priemerne 90–95 % akceptovateľných dielov. Neakceptovateľné diely majú malé vrásky na vnútornom povrchu, ktoré sú neprijateľné kvôli vzhľadu povrchu a/alebo obmedzeniu prietoku. Plne automatizované CNC ohýbačky spracovávajú rovnaký diel za porovnateľných podmienok a s vhodne navrhnutým nástrojom s úspešnosťou vyššou ako 99,5 % akceptovateľných dielov bez potreby ľubovoľnej úpravy zo strany operátora. Tento rozdiel vyplýva z toho, že plne automatické stroje uzatvárajú regulačnú slučku: zisťujú polohu aj silu ohybu a okamžite upravujú tlak posilňovača, ak zaznamenajú, že sa stena na vnútornom polomere ohybu chystá vybočiť.

Keď má stále zmysel použiť poli-automatizovaný stroj

Poliautomatické ohýbacie stroje nie sú úplne zastarané. Ak ohýbate hrubšie rúry (nad 2,0 mm), problém s vrások nemusí vzniknúť. Poliautomatické stroje zvyčajne majú nižšiu počiatočnú cenu a nižšie náklady na príslušenstvo, pričom tieto náklady sa dajú amortizovať u menšieho množstva výrobkov v porovnaní s plne automatickými strojmi. Pri tenkostenných nehrdzavejúcich oceliach (SS) sa však straty spôsobené odpadom, zamietnutím výrobkov, opravou a stratou výrobného času rýchlo prekročia cenový rozdiel medzi poliautomatickými a plne automatickými strojmi. Mnoho výrobcov zakúpi poliautomatické stroje na výrobu malého množstva výrobkov z nehrdzavejúcej ocele (SS), avšak keď sa ich výroba rozšíri, nakoniec sa rozhodnú pre zakúpenie plne automatických ohýbacích strojov kvôli veľkým nákladom spojeným s vrások na výrobkoch. Pre výrobky s komplexnými ohybmi a tenkými stenami sa plne automatické ohýbanie stáva nevyhnutné.

Záver

Pre tenkostenné nehrdzavejúce oceľové rúry výrobného kvality ponúkajú plne automatické ohýbačky oveľa vyššiu úroveň riadenia a konzistencie v porovnaní s poli-automatickým prevádzkovým režimom. Automatické riadenie polohy mandrelu, tlačnej sily a rýchlosti ohýbania je nevyhnutné na zabránenie vzniku vrások na vnútornom polomere. Hoci poli-automatické ohýbačky môžu pri obsluhe veľmi zručnými operátormi dosiahnuť akceptovateľné výsledky, plne automatické stroje poskytujú opakovateľnosť potrebnú na zabezpečenie toho, aby každá súčiastka spĺňala kritické štandardy kvality pre citlivé odvetvia, ako sú výroba lekárskych prístrojov a automobilové aplikácie. Spoločnosť Baorui pomohla už mnohým výrobcom pri tomto prechode a vie, že pre kritické tenkostenné súčiastky z nehrdzavejúcej ocele nie je plne automatické ohýbanie len jednou z možností – je to riešenie.