Prečo sa pri ohýbaní rúr strojom na ohýbanie rúr vytvárajú trhliny?
Trhliny sú bežnou a problematickou chybou pri ohýbaní rúr. Ak sa raz objavia, môžu ovplyvniť vzhľad alebo dokonca viesť k štrukturálnej poruche. Príčiny vzniku trhlín v ohnutých rúrach sa líšia od príčin vzniku trhlín pri ohýbaní plechov a zahŕňajú jedinečný mechanický stav rúry a detaily procesu.
Nedostatočná plasticita materiálu alebo príliš tenká hrúbka steny
Predĺženie, pomer meze klzu k pevnosti v ťahu a hrúbka steny rúry priamo určujú jej ohybový limit. Ak je materiál sám o sebe príliš tvrdý (napríklad vysokopevnostná oceľ alebo niektoré nehrdzavejúce ocele) alebo ak je hrúbka steny vzhľadom na vonkajší priemer príliš malá, potom sa ťažná deformácia vonkajších vlákien prekročí limit a pozdĺž vonkajšej strany ohybu sa objavia trhliny.
Nedostatočný polomer ohybu
Pomer polomeru ohybovej osi (R) k vonkajšiemu priemeru rúry (D), teda R/D, je kľúčovým ukazovateľom. Ak je R/D príliš malé (všeobecne sa odporúča R/D ≥ 3, podľa materiálu a technologického postupu), deformácia pri ohybe sa veľmi koncentruje, rýchlosť zmenšovania hrúbky vonkajšej steny prekročí normu a ľahko sa spustia trhliny.
Chýbajúci mandrel alebo nesprávne zhodovanie matricy
Pri ohýbaní rúr pomocou stroja na ohýbanie rúr dochádza k deformácii prierezu (splošteniu, zvrásneniu) a ďalšiemu zhoršeniu koncentrácie ťahového napätia na vonkajšej strane, čo spôsobuje vznik trhlin, ak sa nepoužíva mandrel, ak je mandrel umiestnený príliš vzadu alebo ak sú nevhodne zhodné tváriace nástroje (napr. ohýbací nástroje, upínacie nástroje a protizvrásňové nástroje), čím nedochádza k účinnej podpore vnútornej strany rúry.
Neprimerené umiestnenie zváraného švu
U zváraných rúr je zváraný šev, ktorý sa nachádza v ťahovej oblasti na vonkajšej strane ohybu, veľmi náchylný na vznik trhlin v dôsledku rozdielu plasticity medzi oblasťou zvárania a základným materiálom, ako aj možného nedostatočného preniknutia alebo zostávajúcich napätí. Zváraný šev by sa všeobecne mal presunúť do blízkosti neutrálnej vrstvy.
Nedostatočné mazanie a poškodenie povrchu
Razie alebo vznik stlačenín na povrchu rúrky, alebo nadmerné trenie medzi formou a rúrkou spôsobené nedostatočným mazaním počas ohýbania, môžu všetky viesť k lokálnym koncentráciám napätia, z ktorých sa môžu začať šíriť trhliny.
Odporúčania na prevenciu
Vyberte rúrky s vynikajúcou plasticitou; pre tvrdé materiály zvážte ohýbanie po žíhaní.
Uistite sa, že polomer ohýbania R/D nie je menší ako minimálna prípustná hodnota pre daný materiál.
Vyberte vhodný mandrel (napr. mandrel s guľovou hlavou) na základe priemeru rúrky, hrúbky steny a polomeru ohýbania a nastavte ho do správnej polohy.
Otočte zvarový šev rúrky s varom do vnútornej strany ohybu alebo do oblasti neutrálnej vrstvy.
Skontrolujte stav opotrebovania diely a použite špeciálne oleje na ohýbanie rúrok, aby ste zabezpečili dostatočné mazanie.
Pred ohýbaním skontrolujte povrch polotovaru rúrky a odstráňte hrianky, razie a iné defekty.
Ohýbanie rúr je proces, ktorý je veľmi závislý od napätia a podmienok formy. Len presnou kontrolou každého kroku môžeme dosiahnuť kvalitu ohnutých rúr, ktoré sú hladké, plné a bez trhlin.
