EN
Boru bükme işlemi sırasında iç buruşlanma gerçekten sinir bozucu olabilir. Bitmiş parçada estetik olarak hoş görünmezler; ayrıca boru duvarını inceltir ve akışkan hatlarında daralmalara neden olur. Bunu aşmak için borulardaki iç buruşlanmayı gidermeye yönelik iki yaygın teknik uygulanır: kalıp bükme ve kalıpsız bükme. Her ikisinin de kullanım alanları vardır; ancak iç yarıçap buruşlarını önlemeye yönelik etkinlikleri birbirinden daha farklı olamaz. Bu makalede, iç buruşlanmayı gerçekten çözen yöntemi bir kez ve her daim belirlemek amacıyla her iki yöntemi de inceleyeceğiz.
İç Buruşların Neden Oluştuğunu Anlamak
Etkin olarak, bir boru büküldüğünde dış duvarın uzaması gerekirken iç duvarın sıkışması gerekir. Birçok borunun ince duvarları ya da çok küçük bir yarıçapla bükülen borular, sıkıştırma kuvvetlerine karşı yeterli dayanımı sağlayamaz; bu nedenle iç duvar katlanır ve burkulur. Bu burkulma, kırışıklığa neden olur. Daha ince duvarlar, daha keskin bükümler ve paslanmaz çelik gibi doğal olarak oldukça sert olan malzemeler bu sorunu daha da ağırlaştırır. Bu soruna yönelik herhangi bir çözüm ya borunun iç duvarını desteklemeli ya da sıkıştırma kuvvetini değiştirmenin bir yolunu bulmalıdır. Aşağıda bu sorunu iki farklı yaklaşımla ele alan iki teknik yer almaktadır.
Mandrel Olmadan Bükme: Sınırlamalarla Birlikte Basitlik
İç destek kullanmadan bükme işlemi için çeşitli teknikler mevcuttur; bunların en basiti boş veya mandrel kullanılmadan yapılan bükmedir. Bu tür bükmede boru, yalnızca bükme kalıbı, sıkma kalıbı ve baskı kalıbı (veya bazen silme kalıbı) kullanılarak bükülür. Borunun içine hiçbir nesne sokulmaz. Bu yöntem, kalın cidarlı boruların makul bir yarıçapta bükülmesi için çok iyi çalışır. 2,5 mm cidar kalınlığına sahip bir boru, 3D yarıçapında büküldüğünde mandrel kullanmadan sorunsuz bir şekilde bükülür. Boruyu ileriye doğru iten baskı kalıbı ile dönen bükme kalıbının birlikte oluşturduğu gerilim, dış yüzeyde malzemenin içe doğru çökerek bu kuvvetlere direnmesini sağlar. Ancak cidar kalınlığı 1,5 mm’den az olan ve iç büküm yarıçapı 2D’den büyük olan borularda, borunun iç kısmında yuvarlaklığını koruyacak hiçbir şey olmadığı için iç buruşma tamamen önlenemez; ancak bu durumda iç buruşma belirgin ölçüde azaltılabilir. Mandrel kullanılmadan yapılan bükmenin temel avantajı, mandrel kullanılarak yapılan bükmeyle karşılaştırıldığında daha hızlı olması ve çok daha az kalıp gerektirmesidir; buna karşılık dezavantajı ise iç buruşmayı gidermek için gerçek bir çözüm olmamasıdır.
Mandrel Eğme: Kıvrıksız Sonuçlar İçin İç Destek
Bu süreçte mandrel bükme yöntemi kullanılır ve boruya bir iç takoz (mandrel) yerleştirilir. Genellikle bir veya daha fazla hareketli topçuğa sahip katı bir çubuktan oluşan mandrel, sıkıştırmanın gerçekleştiği noktada borunun iç yüzeyini tam olarak destekler. Boru büküldükçe, mandrel sayesinde iç yüzeyin içe doğru çökmesi engellenir. Topçuklar kendileri hareketli yapıya sahiptir; böylece boru bükülürken mandrel boru içinden çekilirken, tüm topçuklar boru duvarının oluşturduğu eğrilere uyum sağlayabilir. Bu yöntem, ince cidarlı borular, küçük yarıçaplı bükümler ve paslanmaz çelik gibi sert malzemelerle ilgili sorunların çözümünde bugüne kadar en başarılı yöntemdir. Önceki bölümde açıklanan aynı senaryo için (25 mm çapında paslanmaz çelik boru, 1,2 mm cidar kalınlığı, 1,8D büküm), iki topçuklu hareketli mandrel binlerce boruda tamamen buruşma oluşmadan sonuç verir. Ekli diyagramlarda görülebileceği gibi, mandrel kullanılmayan bükme yöntemine kıyasla bu yöntemle elde edilen iyileşme oldukça belirgindir. Mandrel bükmenin başlıca dezavantajları şunlardır: takım maliyeti önemli ölçüde daha yüksektir; küçük parti üretimlerinde oldukça zaman alıcı olabilir; ayrıca tüm parçaların paslanmaz çelik borunun mandrel yüzeyiyle 'yapışması' (galling) önlenmesi amacıyla yağlanması gerekir.
Gerçek Uygulamalarda Performans Karşılaştırması
Tipik bir otomobil parçasını, 25 mm çapında, 1,2 mm duvar kalınlığına ve merkez çizgisi yarıçapı 1,8D olan bir boru olarak düşünün. Eğer bir mandrel kullanmadan büküyorsanız, iç yüzeyde buruşma oluşumu neredeyse kaçınılmazdır; parça yüzeyinin yaklaşık %30’u buruşur. Parça türüne bağlı olarak bu buruşma yalnızca hafifçe görünür olabilir ve fonksiyonel açıdan kritik olmayabilir; ancak kesinlikle estetik olarak hoş değildir ve akışkan akışını kısıtlayabilir. Aynı boru, iyi tasarlanmış iki top mandrel kullanılarak bükülürse sorun tamamen çözülür ve on binlerce boru hiçbir buruşma olmadan üretilir. Tıbbi bileşenler genellikle yaklaşık 1 mm civarında duvar kalınlığıyla temin edilir ve kabul edilebilir bir sonuç elde etmenin tek uygulanabilir yöntemi olduğu için mandrel işlemiyle bükülür.
Mandrel Kullanmadan Bükme İşlemi Ne Zaman Doğru Seçimdir
Bunların hepsi söylenmekle birlikte, mandrel kullanmadan büküm yöntemi, özellikle çok kalın cidarlı borularla (2 mm veya daha fazla) ve büyük bir büküm yarıçapıyla (3D+) çalışırken ya da prototipleme sürecinde zaman ve maliyetin yüzey kalitesinden daha önemli olduğu durumlarda kesinlikle haklı çıkar. Genellikle küçük üreticiler, çok kalın borular için cidar kalınlığına dayalı olarak büküm yarıçapını dikkatlice hesaplayarak mandrel takımı olmadan da işin üstesinden gelebilirler; ancak iç yarıçap için mandrel kullanımı gerektirecek boru üretimine girişmezler. Ancak parçalarınız zaten buruşuyorsa ve mandrel kullanmadan boru büküyorsanız, sisteme bir mandrel eklemek gerçekten tek açık çözüm olacaktır.
Mandrel Bükümü İçin Pratik Hususlar
Mandrel bükme işlemi sırasında en iyi sonuçları elde etmek için doğru kalıp setine sahip olunması gerektiğini unutmamak gerekir. Genel olarak, en iyi sonuçlar için boru duvarı ile dış kalıbın iç yüzeyi arasında 0,1 mm ile 0,2 mm’den fazla olmayan bir boşluk bırakılması kabul görmüştür. Ayrıca, bilyelerin konumu, borunun bükme kalıbına teğet olduğu noktaya göre kritik öneme sahiptir: Bilyeler çok ileriye ayarlanırsa mandrel boruya sıkışır; çok geriye ayarlanırsa boru tekrar çöker. Modern CNC hidrolik boru bükme makineleri, ayarlamayı kolaylaştırmak amacıyla programlanabilir mandrel geri çekme özelliğine sahiptir.
Sonuç
İç buruşlanmayı ortadan kaldırmak istiyorsanız — örneğin, dar bir yarıçapla ince cidarlı bir boruyu büküyorsanız ya da parçanın görünümü kritikse — mandrelli bükmek kesinlikle doğru seçimdir. Mandrelsiz bükmek belirli durumlarda yararlı olabilir; ancak temel sorunu kendisi çözemaz. Baorui’deki tüm boru bükme makinelerimiz, her iki bükme yöntemini de destekleyecek şekilde tasarlanmıştır. Hangi yöntemin kullanılacağı her zaman uygulamaya bağlıdır; ancak buruşsız boru elde etmek istiyorsanız, mandrelli bükme yönteminden daha iyisi yoktur.