Typy procesów gięcia metali
Techniki gięcia blach mają wspólny cel kształtowania metalu w pożądane formy, jednak ich zasady działania różnią się znacząco. Opanowanie tych metod wymaga zrozumienia kluczowych czynników, takich jak grubość materiału, wymiary gięcia, promień krzywizny oraz zamierzone zastosowanie — wszystkie one wpływają na wybór najbardziej odpowiedniej metody gięcia.
Poniższe metody ilustrują nie tylko sposób gięcia blach, ale także to, jak wybrać odpowiednią technikę dla optymalnych wyników. Najczęściej stosowane metody gięcia blach to:
Gięcie matrycowe (V-Die Bending)
Jest to najpowszechniej stosowana metoda gięcia, zastosowalna w większości projektów gięcia. Wykorzystuje stemple i matrycę w kształcie litery V do formowania blachy pod żądanym kątem. W trakcie procesu stemple wciskają arkusz metalu w matrycę w kształcie litery V.
Otrzymany kąt gięcia zależy od głębokości, na którą stemple wnika w matrycę. Ta metoda jest prosta i wydajna, ponieważ często pozwala na gięcie bez przestawiania przedmiotu.
Gięcie w matrycy V można podzielić na trzy podtypy:
Dociskanie
Dociskanie (bottoming) jest podobne do gięcia swobodnego, ale z istotną różnicą: stemple całkowicie wciska blachę w matrycę, aż do pełnego kontaktu z powierzchniami matrycy. Takie podejście zmniejsza ryzyko wystąpienia wad związanych z gięciem swobodnym.
Ta metoda wymaga większej siły, ponieważ dodatkowa moc jest potrzebna do ukończenia deformacji i utrzymania elementu w miejscu po sformowaniu. Jest kompatybilna z różnymi konfiguracjami matryc V.
Gięcie z dociskiem charakteryzuje się wysoką dokładnością i nie wymaga precyzyjnej kontroli tonażu, co czyni je odpowiednim do stosowania na starszych lub mniej dokładnych giętarkach.
Wytłaczanie
Kucie polega na wciskaniu blachy między wykrojnik a matrycę przy bardzo wysokim tonnazu. Skutkuje to bardzo dokładnym kątem gięcia przy minimalnym odbiciu sprężystym.
Chociaż kucie zapewnia doskonałą dokładność, wymaga ono wyższego tonnazu oraz charakteryzuje się dłuższymi czasami cyklu w porównaniu z innymi metodami.
Gięcie powietrzne
Gięcie powietrzne (lub gięcie częściowe) jest mniej dokładne niż gięcie z dociskiem czy kucie, jednak jest powszechnie stosowane ze względu na swoją prostotę i elastyczność narzędzi, ponieważ nie wymaga specjalistycznych matryc.
Istotną wadą jest to, że gięcie powietrzne jest bardziej podatne na odbicie sprężyste.
W tym procesie wykrojnik wywiera siłę w dwóch punktach na blachę nad otworem matrycy. Ponieważ blacha nie styka się z dnem matrycy, do gięcia powietrznego w matrycy V-kształtnej zwykle używa się giętarki.
(Giętarka jest maszyną stosowaną w obróbce blach, która mocuje przedmiot i wywiera siłę między tłoczkiem a matrycą, aby uzyskać żądany gięty kształt.)
Gniecenie przez walcowanie
Gięcie na walcach wykorzystuje zestaw 2, 3 lub 4 walców do formowania blach metalowych w kształty krzywoliniowe. Najczęstszym ustawieniem jest konfiguracja trzech walców w układzie piramidalnym, w której górny wałek jest regulowany, a dwa dolne są nieruchome.
Blacha jest wprowadzana między górny wałek a dwa nieruchome wałki. W miarę jak wałki się obracają, chwytają blachę, podczas gdy regulowany wałek wywiera nacisk w dół, aby osiągnąć pożądany promień gięcia. System z czterema wałkami dodaje dodatkowy wałek zapewniający lepsze wsparcie, co czyni go idealnym do prac ciężkich.
Ta metoda jest głównie stosowana do produkcji kształtów cylindrycznych lub stożkowych, takich jak rury, butle gazowe, zbiorniki, naczynia ciśnieniowe i rurowanie.
Gięcie przez przesuwanie
Gięcie walcem (lub gięcie krawędzi) wykorzystuje matrycę walcową i tłoczek. Blacha jest dociskana między matrycą a płytą dociskową, odsłaniając obszar, który ma zostać poddany gięciu. Następnie tłoczek przesuwa się w dół, przesuwając materiał po krawędzi matrycy, aby uformować żądany kąt. Ta metoda stanowi dobry alternatywny sposób w porównaniu z gięciem na prasie, szczególnie dla mniejszych płatów.
Ta technika pozwala na jednoczesne formowanie wielu krawędzi, co zwiększa wydajność. Ponadto minimalizuje ryzyko pęknięć powierzchniowych w obszarze gięcia.
Rotary Bending
Gięcie obrotowe jest powszechnie stosowane do gięcia rur i przewodów o promieniach gięcia od 1° do 180°, ale może być również wykorzystywane do blach. Proces ten obejmuje trzy główne elementy: matrycę gięcia, matrycę dociskową i matrycę naciskową. Matryce giące i dociskowe mocują przedmiot obrabiany, podczas gdy matryca naciskowa oddziaływuje siłą styczną od swobodnego końca w kierunku punktu odniesienia gięcia. Obracające się matryce mogą być regulowane w celu precyzyjnej kontroli kąta i promienia gięcia. Wewnętrznie do rur często wprowadza się tłoczek (mandrel), aby zapobiec ich zapadaniu się, jednak nie jest on potrzebny przy gięciu pełnych elementów ze sheet metal.
Ta metoda kształtowania nadaje się do wykonywania gięć na płaskich blachach i jest szeroko stosowana w produkcji rur i przewodów.
Gięcie obrotowe oferuje doskonałą kontrolę, umożliwiając niewielkie tolerancje rzędu ±0,5°. Ponieważ wymagana siła odkształceniowa jest o 50% do 80% niższa niż w innych metodach, ryzyko wystąpienia wad powierzchniowych, takich jak pęknięcia, znacząco maleje.
