Macchina per piegare tubi

Trascorrendo del tempo in officina, noterete un fenomeno strano: la stessa macchina per la piegatura di tubi funziona perfettamente d’estate, ma in inverno sorgono problemi —i tubi si crepano, gli angoli diventano instabili e le superfici si increspano. Molte persone dedicano molto tempo ad aggiustare i programmi e a cambiare gli stampi, ma il problema risiede effettivamente nella temperatura.

La temperatura potrebbe sembrare insignificante, ma il suo impatto sulla qualità della piegatura dei tubi è molto maggiore di quanto si possa immaginare. Di seguito analizzerò nel dettaglio i tre fattori più critici legati alla temperatura.

I. Temperatura bassa del tubo: crepe durante la piegatura

Questo è un problema comune durante l'inverno. L'acciaio al carbonio, l'acciaio inossidabile e persino alcune leghe di alluminio subiscono una notevole diminuzione della plasticità a basse temperature. L'allungamento dei materiali metallici diminuisce al diminuire della temperatura; in parole semplici, diventano "fragili".

Durante la piegatura di un tubo, il lato esterno è sottoposto a trazione, con conseguente massima deformazione. Se il materiale del tubo è già fragile, dopo un certo grado di allungamento compariranno microfessure. Nei casi meno gravi, sulla superficie esterna della curvatura apparirà uno strato denso di piccolissime fessure; nei casi più gravi, il tubo si spaccherà completamente, rendendolo inservibile.

Quanto bassa è la temperatura considerata "bassa"? In generale, è consigliabile prestare attenzione quando la temperatura del tubo scende al di sotto di 10 ℃. Per l'acciaio inossidabile, il rischio di fessurazione aumenta significativamente se la piegatura avviene al di sotto di 5 ℃.

Cosa fare?

Durante l'inverno, trasportare i tubi nel laboratorio con un giorno di anticipo per consentire loro di riscaldarsi; non posizionarli direttamente sulla macchina dopo averli lasciati all'aperto, congelati, per tutta la notte.

Se siete di fretta, utilizzate un riscaldatore (pistola termica o forno) per riscaldare i tubi a una temperatura superiore a 15 ℃ prima di piegarli. Assicuratevi di riscaldarli in modo uniforme, non solo su un lato.

Per acciaio ad alta resistenza e tubi a parete spessa, si raccomanda un preriscaldamento a 20-25 ℃.

Un esempio reale: Lo scorso inverno, un cliente ha chiamato dicendo che i suoi tubi in acciaio inossidabile continuavano a creparsi durante la piegatura. Gli ho chiesto dove li conservasse e mi ha risposto che erano stoccati all’aperto, nel piazzale di stoccaggio, dove si asciugavano direttamente al mattino a -3 gradi Celsius. Gli ho consigliato di portarli nel laboratorio per un giorno e di riprovare. Il giorno successivo, mi ha chiamato per dirmi che tutto era andato bene e che nessun tubo si era crepato.

II. Temperatura errata dell’olio idraulico: angolo instabile

L’olio idraulico è il ‘sangue vitale’ di una macchina per la piegatura di tubi; la sua temperatura influisce direttamente sulla velocità di risposta del sistema e sulla stabilità della pressione.

**Temperatura dell’olio insufficiente (inferiore a 15 ℃la viscosità dell'olio idraulico è troppo elevata, con conseguente scarsa fluidità. Il movimento del braccio di piegatura diventa lento, discontinuo o addirittura "strisciante". —si muove un po' e poi si ferma. Ciò provoca una compressione non uniforme della superficie interna del tubo, causando facilmente increspature ondulate. Inoltre, a basse temperature dell'olio, la pressione del sistema aumenta lentamente, la forza di piegatura risulta instabile e l'angolo varia.

temperatura insufficiente dell'olio (superiore a 55 ℃l'olio diventa più fluido, la viscosità diminuisce e le perdite interne aumentano. L'olio che dovrebbe spingere il cilindro fuoriesce attraverso i giochi, riducendo la pressione effettiva che raggiunge il braccio di piegatura. Il risultato è: un programma impostato su 90 gradi potrebbe produrre una piega di soli 87 gradi e il rimbalzo di ciascun tubo sarà irregolare, causando angoli non uniformi. Temperature elevate prolungate accelerano inoltre l'invecchiamento delle guarnizioni, provocando ulteriori perdite d'olio.

Intervallo ideale: 35 ℃-50℃ In questo intervallo, l'olio idraulico presenta buona fluidità, pressione stabile e lunga durata delle guarnizioni.

Come controllare la temperatura?

Dopo aver avviato la macchina, farla funzionare a vuoto per 5-10 minuti per consentire all’olio di riscaldarsi gradualmente. Non avviarla immediatamente.

Durante il funzionamento continuo, monitorare il manometro della temperatura dell’olio. Se supera i 50 ℃, attivare il refrigeratore d’olio o la ventola di raffreddamento.

In inverno, se le temperature sono troppo basse, è possibile installare una resistenza riscaldante nel serbatoio dell’olio (fare attenzione a non farla funzionare a secco).

Se la temperatura dell’olio rimane costantemente elevata, verificare se il refrigeratore è intasato o se la ventola non funziona correttamente.

III. Surraggiungimento della temperatura dovuto all’attrito tra matrice e tubo: graffi superficiali e increspature

Molte persone non ne sono consapevoli. Durante la piegatura continua del tubo ad alta velocità, l’intenso attrito tra tubo e matrice può causare un innalzamento localizzato della temperatura oltre i 100 °°C.

Le alte temperature provocano tre problemi:

In primo luogo, il film oleoso di lubrificazione per la piegatura viene distrutto. Gli oli speciali per la piegatura contengono additivi ad alta pressione che formano un film oleoso in grado di separare le superfici metalliche anche sotto elevate pressioni. A temperature elevate, tale film oleoso si rompe, consentendo il contatto diretto metallo-su-metallo e provocando ampie rigature sulla superficie del tubo.

In secondo luogo, il materiale della superficie dello stampo si ammorbidisce. Alcuni acciai per stampi induriscono a temperature elevate, causando l’adesione di trucioli metallici provenienti dal tubo alla superficie dello stampo, con formazione di un bordo di accumulo. Questo bordo di accumulo è duro e affilato e provoca ulteriori rigature sulle sezioni successive del tubo.

In terzo luogo, l’ammorbidimento localizzato del tubo. Se la temperatura nella zona di pressione interna al tubo diventa troppo elevata, il materiale si ammorbidisce e non riesce più a resistere alla forza di compressione, generando direttamente grandi increspature.

Come evitare questo fenomeno?

Non forzare eccessivamente il ciclo di lavoro. Dopo aver piegato decine di tubi consecutivamente, lasciare riposare la macchina per alcuni minuti, in modo da consentire il raffreddamento dello stampo.

Utilizzare olio speciale per piegatura resistente ad alte temperature; non utilizzare olio per macchine ordinario.

Pulire regolarmente la superficie dello stampo e rimuovere tempestivamente eventuali sbavature accumulate.

Per la produzione in serie, valutare l’installazione di un dispositivo di raffreddamento microscopico (raffreddamento ad aria o a nebbia d’olio).

IV. Processo speciale: piegatura con riscaldamento a induzione

Alcune fabbriche utilizzano il riscaldamento a induzione per assistere nella piegatura dei tubi. Il tubo viene riscaldato localmente prima della piegatura, riducendo così la forza necessaria e prevenendo le fessurazioni. Tuttavia, questa tecnologia richiede un controllo della temperatura estremamente preciso.

Se la temperatura è troppo elevata (oltre la temperatura di ricristallizzazione del materiale), la parte interna del tubo si ammorbidisce eccessivamente, causando forti increspature sotto pressione; lo spessore della parete esterna si riduce drasticamente, con conseguente rischio di fessurazioni. Se la temperatura è troppo bassa, non si ottiene l’ausilio necessario.

Prassi corretta: È necessario utilizzare un termometro a infrarossi per monitorare in tempo reale la temperatura, con allarmi di soglia superiore e inferiore impostati. La temperatura di riscaldamento e la velocità devono essere adeguatamente coordinate; non piegare il tubo in base a supposizioni ("piegarlo quando è incandescente").

Checklist pratica per la gestione della temperatura

Prima di avviare la macchina ogni giorno: controllare il manometro della temperatura dell'olio; preriscaldare in condizioni di freddo.

Piegatura dei tubi in inverno: lasciare i tubi riscaldare nel laboratorio per 24 ore oppure preriscaldarli a una temperatura superiore a 15 °°C.

Durante la produzione continua: controllare la temperatura dell'olio ogni mezz'ora; se supera i 50 °°C, avviare il raffreddamento.

Se si sentono rumori anomali di attrito o si osservano graffi sulla superficie: fermare la macchina e verificare la temperatura dello stampo e la lubrificazione.

Se la temperatura dell'olio rimane eccessivamente alta per un periodo prolungato: programmare la manutenzione del sistema di raffreddamento e sostituire l'olio idraulico.

La temperatura è il killer nascosto della qualità nella piegatura dei tubi. I tubi si crepano se diventano troppo freddi, l'angolo di piegatura risulta errato se la temperatura dell'olio non è corretta e il surriscaldamento causato dall'attrito provoca graffi e rughe. Il controllo di questi tre fattori può ridurre il tasso di scarto di almeno la metà. Non pensare che sia un procedimento troppo complesso: è molto più efficace che modificare il programma cento volte.