Proč se při ohýbání trubky ohýbacím strojem objevují trhliny?
Praskliny jsou běžným a obtížným defektem při ohýbání trubek. Jakmile se objeví, mohou ovlivnit vzhled nebo dokonce vést ke strukturálnímu selhání. Příčiny prasklin u ohnutých trubek se liší od příčin prasklin u ohýbání plechů a souvisejí s jedinečným mechanickým stavem trubky a detaily procesu.
Nedostatečná plasticita materiálu nebo příliš malá tloušťka stěny
Prodloužení, poměr mezní pevnosti v tahu k mezí úměrnosti a tloušťka stěny trubky přímo určují její mezní ohybový poloměr. Pokud je materiál sám o sobě příliš tvrdý (např. vysoce pevná ocel nebo některé druhy nerezové oceli) nebo je tloušťka stěny příliš malá ve vztahu k vnějšímu průměru, dochází k překročení mezního protažení vnějších vláken, čímž vznikají trhliny podél vnější strany ohybu.
Nedostatečný poloměr ohybu
Poměr poloměru středu ohybu (R) k vnějšímu průměru trubky (D), tj. R/D, je klíčový ukazatel. Je-li poměr R/D příliš malý (obecně se doporučuje R/D ≥ 3, v závislosti na materiálu a technologickém postupu), je deformace při ohýbání vysoce koncentrovaná, míra ztenčení vnější stěny překročí povolenou mez a snadno vzniknou trhliny.
Chybějící nebo nesprávně vybraný jádrový nástroj (mandrel) nebo nesprávné sladění tvarovacích nástrojů
Při ohýbání potrubí na stroji pro ohýbání potrubí dojde k nedostatečnému podporování vnitřní strany potrubí, pokud není použit mandrel, je mandrel umístěn příliš daleko vzadu nebo jsou nesprávně vybrány tvárnice (např. ohýbací tvárnice, upínací tvárnice a protismršťovací tvárnice), což vede ke zkreslení průřezu (zploštění, smršťování) a dále zhoršuje koncentraci tahového napětí na vnější straně, čímž se vyvolají trhliny.
Nesprávné umístění svaru
U svařovaného potrubí je svar umístěný v tažené oblasti na vnější straně ohybu velmi náchylný k vzniku počátečních trhlin z důvodu rozdílu plasticity mezi oblastí svaru a základním materiálem a možné přítomnosti neúplného průniku nebo zbytkových napětí. Svar by měl být obecně posunut do blízkosti neutrální vrstvy.
Nedostatečné mazání a poškození povrchu
Rýhy nebo vrypy na povrchu trubky nebo nadměrné tření mezi formou a trubkou způsobené nedostatečným mazáním během ohýbání mohou všechny vést ke vzniku lokálních koncentrací napětí, ze kterých se mohou šířit trhliny.
Doporučení pro prevenci
Vyberte trubky s vynikající plasticitou; u tvrdých materiálů zvažte ohýbání po žíhání.
Zajistěte, aby poloměr ohýbání R/D nebyl menší než minimální přípustná hodnota pro daný materiál.
Vyberte vhodný jádrový nástroj (např. jádrový nástroj s kulovou hlavou) podle průměru trubky, tloušťky stěny a poloměru ohýbání a nastavte ho do správné polohy.
Otočte svářkovou šev trubky svařované trubky do vnitřní strany ohybu nebo do oblasti neutrální vrstvy.
Zkontrolujte stav opotřebení matrice a použijte speciální olej pro ohýbání trubek, aby bylo zajištěno dostatečné mazání.
Před ohýbáním zkontrolujte povrch polotovaru trubky a odstraňte ostré okraje, rýhy a jiné vady.
Ohýbání trubek je proces, který je velmi úzce spojen se zatížením a podmínkami použitého nástroje. Pouze přesnou kontrolou každého kroku můžeme dosáhnout kvality ohnutých trubek, které jsou hladké, plné a bez trhlin.
