¿Por que aparecen grietas cando unha máquina de dobrado de tubos dobra un tubo?
As grietas son un defecto común e problemático na dobra de tubos. Unha vez que aparecen, poden afectar a aparencia ou incluso provocar unha falla estrutural. As causas das grietas nos tubos dobrados difiren das causas nas láminas metálicas dobradas, implicando o estado mecánico único do tubo e os detalles do proceso.
Plasticidade insuficiente do material ou grosor de parede excesivamente reducido
A elongación, a relación entre a resistencia ao límite elástico e o grosor da parede do tubo determinan directamente o seu límite de dobrado. Cando o material en si é demasiado duro (como o acero de alta resistencia ou algún tipo de acero inoxidable) ou cando o grosor da parede é demasiado fino en relación co diámetro exterior, a deformación por tracción das fibras exteriores supera o límite, provocando a aparición de grietas ao longo do lado exterior da curvatura.
Radio de dobrado insuficiente
A relación entre o radio do centro de dobrado (R) e o diámetro exterior do tubo (D), R/D, é un indicador clave. Se R/D é demasiado pequeno (xeralmente recoméndase R/D ≥ 3, dependendo do material e do proceso), a deformación por dobrado concentrarase excesivamente, a taxa de redución do grosor da parede exterior superará o valor estándar e facilmente se producirán grietas.
Falta de mandrín ou axuste incorrecto do troquel
Ao dobrar tubos cunha máquina de dobrado, se non se emprega un mandril, se o mandril está situado demasiado cara atrás ou se as matrices (como as matrices de dobrado, as matrices de suxeición e as matrices antirrugado) non están axeitadamente combinadas, o interior do tubo carecerá dun soporte efectivo, o que provocará unha distorsión da sección transversal (achatamento, rugado) e agravará a concentración de tensións de tracción no exterior, inducindo fisuras.
Colocación incorrecta da soldadura
Nos tubos soldados, se a soldadura está situada na zona de tracción do exterior dunha curva, é moi propensa a converterse nun punto de iniciación de fisuras debido á diferenza de plasticidade entre a zona soldada e o material base, así como á posibilidade de existencia de penetración incompleta ou tensións residuais. Xeralmente, a soldadura debe desviarse cara á veciñanza da capa neutra.
Lubricación insuficiente e danos na superficie
Rasgos ou indentacións na superficie do tubo, ou fricción excesiva entre o molde e o tubo debida a unha lubricación inadecuada durante a curvatura, poden crear concentracións localizadas de tensión, dende as cales poden xurdir e propagarse fisuras.
Recomendacións para a prevención
Seleccionar tubos con excelente plasticidade; para materiais duros, considerar a curvatura despois dun recoñecemento.
Asegurarse de que o radio de curvatura R/D non sexa inferior ao valor mínimo admisible para o material.
Seleccionar un mandril axeitado (por exemplo, un mandril de cabeza esférica) en función do diámetro do tubo, da súa espesura de parede e do radio de curvatura, e axustalo á posición correcta.
Rotar a soldadura do tubo soldado cara ao interior da curva ou cara á zona da capa neutra.
Comprobar o estado de desgaste da matriz e empregar un aceite especial para a curvatura de tubos para garantir unha lubricación adecuada.
Inspeccionar a superficie do tubo en bruto antes da curvatura, eliminando rebabas, rasgos e outros defectos.
A dobra de tubos é un proceso que está moi acoplado coas condicións de tensión e molde. Só controlando con precisión cada paso podemos obter unha calidade de tubos dobrados lisos, completos e sen grietas.
