Zakaj temperature v strojih za upogibanje cevi povzročajo napake pri upogibanju?
Temperatura je spremenljivka, ki se pri upogibanju cevi pogosto zanemari. Ne glede na to, ali gre za temperaturo same cevi ali za obratovalno temperaturo hidravličnega sistema in kalupa, vsako odstopanje od normalnega obsega neposredno povzroči napake pri upogibanju. Spodaj so glavni mehanizmi in tipični problemi, kako temperatura vpliva na kakovost upogibanja cevi.
1. Nizka temperatura cevi → Zunanje razpoke
Ko je zunanja temperatura nizka (zlasti pozimi), se plastičnost materialov, kot so ogljikovo jeklo in nerjavnega jekla, znatno zmanjša, kar povzroči zmanjšanje njihove raztegljivosti. Če se cev zavije neposredno brez predogrevanja, je nategnjena cona na zunanji strani cevi podvržena prekoračitvi meje deformacije, kar lahko povzroči mikroprhljaje ali celo prebojne prhljaje. To je ena najpogostejših napak v nizko temperaturnih obdobjih.
Značilna pojava: Na zunanji strani ukrivljene cevi se pojavijo majhni in gosti prhljaji; v hujših primerih pride do ločitve stene cevi.
2. Neobičajna temperatura hidravličnega olja → Nestabilen kot, gubanje
Hidravlični sistem je vir energije za stroj za upogibanje cevi, temperatura olja pa neposredno vpliva na odziv sistema in izhodno silo:
Nizka temperatura olja (< 15 ℃hidravlična oljna viskoznost je previsoka, kar povzroča visok pretokovni upor, počasno gibanje ukrivljalnega rokava in plazenje. Hitrost ukrivljanja nihlje, kar vodi do neenakomernega deformiranja materiala in na notranji strani se lahko hitro oblikujejo valovite gube.
Visoka temperatura olja (>55 ℃): Olje postane tenko, kar poveča notranji uhajanje v sistemu in zmanjša dejansko ukrivljalno silo. Hkrati se tesnila hitreje starajo in tlak nihlje bolj izrazito. Rezultat je slaba skladnost ukrivljalnih kotov in težave pri nadzoru povratnega ukrivljanja.
Tipični znaki: Velike odstopanja kotov znotraj iste serije cevi ter nepravilne gube na notranji strani ukrivljenega dela.
3. Prekomerno segrevanje zaradi trenja med orodjem in cevjo → Površinske praske in lepljenje materiala
Med neprekinjenim upogibanjem cevi pri visoki hitrosti povzroča drsenje med cevjo in kalupom veliko količino toplote. Če je mazanje nezadostno ali hlajenje neustrezno, se lahko temperatura na stični površini dvigne nad 100 ℃, kar vodi do:
Razpoke oljnega filma v ukrivljenem delu, neposrednega kovinsko-kovinskega stika in poškodb na površini cevi.
Lokalnega mehčanja površine kalupa, zaradi česar se material cevi »prilepi« na delovno votlino kalupa in nastane nabirna robna plast (built-up edge), ki nato še dodatno poškoduje naslednje cevi.
Značilni znaki: Na zunanjem ali notranjem delu ukrivljene cevi se pojavijo široke vzdolžne poškodbe, hkrati pa pride do nabiranja kovine na delovni površini kalupa.
4. Lokalno prekomerno segrevanje cevi (npr. upogibanje z indukcijskim segrevanjem) → Zmanjšanje debeline stene in gubanje
Nekateri postopki uporabljajo lokalno segrevanje za pomoč pri ukrivljanju. Če je temperatura segrevanja previsoka (presega recristalizacijsko temperaturo materiala) ali če je pas segrevanja preširok, se tlakovna stran cevi preveč omehča, kar povzroči nestabilnost in gubanje celo pri relativno majhnih tlavnih napetostih. Hkrati se zmanjšanje debeline stene na strani natezne sile okrepi.
Tipični znaki: Na notranji strani ukrivitve se pojavijo goste, velike gube, medtem ko se debelina stene na zunanji strani znatno zmanjša ali celo razpoka.
Priporočila za nadzor temperature
Predsegrevanje cevi: Pred obdelavo pozimi shranite cevi v delavnici 24 ur, da se segrejejo, ali jih predsegrejte na temperaturo nad 15 ℃ s segrevalnim napravo (še posebej pri visoko trdnih jeklenih in nerjavnih jeklenih ceveh).
Upravljanje temperature olja: Po zagonu stroja ga pustite delovati brez obremenitve 5–10 minut, da predgrejete hidravlično olje; med neprekinjenim obdelovanjem pri težki obremenitvi vklopite hladilnik olja, da ohranite temperaturo olja med 35 in 50 ℃.
Mazanje in hlajenje: Uporabite posebno visoko temperaturo odporno olje za upogibanje cevi, da zagotovite neprekinjen oljni film na površini orodja; pri hitrem neprekinjenem upogibanju cevi je mogoče namestiti mikrohladilno napravo (hlajenje z zrakom ali z oljno meglico).
Nadzorni orodji: Namestite infrardeči termometer ali termočlen za spremljanje površinske temperature orodja in cevi v realnem času. Če temperatura preseže nastavljeno mejo (npr. orodje > 80 ℃), zmanjšajte hitrost ali ustavite stroj za odvajanje toplote.
Temperatura ni sekundarni dejavnik pri procesu upogibanja cevi, temveč ključni dejavnik, ki določa uspeh ali neuspeh. Ustrezen nadzor temperature lahko znatno zmanjša napake, kot so razpoke, gube in praske.
