สาเหตุใดที่ทำให้เกิดรอยย่นบนพื้นผิวของท่อบนหลังการขึ้นรูปด้วยเครื่องดัดท่อ?
รอยย่นแบบเป็นคลื่นที่ด้านในของข้อต่อท่อโค้งเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องด้านคุณภาพที่พบได้บ่อยที่สุดในการดัดท่อ รอยย่นไม่เพียงแต่ส่งผลต่อลักษณะภายนอกเท่านั้น แต่ยังลดความหนาของผนังท่อที่ใช้งานได้จริง และทำให้ความแข็งแรงเชิงโครงสร้างของท่อลดลงด้วย การวิเคราะห์ต่อไปนี้จะพิจารณาสาเหตุหลักและแนวทางแก้ไขจากสามมิติ ได้แก่ กระบวนการ, เครื่องมือ (แม่พิมพ์), และวัสดุ
1. การปรับแต่งแม่พิมพ์ป้องกันการเกิดรอยย่นไม่เหมาะสม
สาเหตุ: ระยะห่างระหว่างแม่พิมพ์ป้องกันการย่นกับแม่พิมพ์ดัดมีขนาดใหญ่เกินไป ทำให้ด้านในของท่อสูญเสียการรองรับอย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้วัสดุมีความไม่เสถียรและเกิดรอยย่นภายใต้แรงอัด
วิธีแก้ไข: ปรับตำแหน่งแม่พิมพ์ป้องกันการย่นให้แนบสนิทกับร่องของแม่พิมพ์ดัด โดยระยะห่างควรอยู่ในระดับที่กระดาษ A4 สามารถเลื่อนผ่านได้อย่างลื่นไหลโดยไม่หลวม นอกจากนี้ ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าขอบด้านหน้าของแม่พิมพ์ป้องกันการย่นจัดแนวตรงกับจุดสัมผัสแบบสัมผัส (tangent point) ของแม่พิมพ์ดัด
2. ไม่ใช้แท่งค้ำยัน (mandrel) หรือวางตำแหน่งไม่ถูกต้อง
สาเหตุ: สำหรับท่อที่มีผนังบางหรือการดัดที่มีรัศมีเล็ก (r/d ≤ 3) ไม่มีการใช้แท่งค้ำยัน หรือความยาวยื่นของแท่งค้ำยันสั้นเกินไป หรือหัวลูกบอล (ball head) ถูกจัดวางไว้ไกลเกินไปทางด้านหลัง ทำให้ด้านในของบริเวณที่ดัดสูญเสียการรองรับภายใน
วิธีแก้ไข: เลือกใช้แท่งค้ำยันหัวลูกบอล (ball head mandrel) หรือแท่งค้ำยันแบบแข็ง (rigid mandrel) ตามเส้นผ่านศูนย์กลางและThickness ของท่อ และปรับตำแหน่งความยาวยื่นของแท่งค้ำยันให้อยู่ก่อนจุดสัมผัสแบบสัมผัส (tangent point) ของแม่พิมพ์ดัด 0.5–1.5 มม.
3. รัศมีการดัดไม่เพียงพอ
สาเหตุ: อัตราส่วนของรัศมีศูนย์กลางการดัด (r) ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ (d) คือ r/d มีค่าน้อยเกินไป (โดยทั่วไปต่ำกว่า 2.5–3 เท่า) ซึ่งเกินขีดจำกัดความมั่นคงภายใต้แรงอัดของวัสดุ
วิธีแก้ไข: เพิ่มรัศมีการดัด หรือใช้ท่อที่มีผนังหนาขึ้น หากจำเป็นต้องดัดด้วยรัศมีเล็ก ควรใช้กระบวนการผสมผสานที่ประกอบด้วยลูกสูบช่วยดัด (mandrel), แม่พิมพ์ป้องกันรอยย่น (anti-wrinkle die) และสารบรรจุภายในท่อ (เช่น สปริงสำหรับการดัด)
4. ผนังท่อบางหรือวัสดุอ่อน
สาเหตุ: ผนังที่บางทำให้ทนต่อความไม่มั่นคงได้แย่ลง วัสดุอ่อน (เช่น ทองแดงหรืออลูมิเนียมที่ผ่านการอบนุ่ม) มีแนวโน้มเกิดรอยย่นบริเวณด้านที่ถูกแรงอัด
วิธีแก้ไข: แทนที่ด้วยท่อที่มีผนังหนาขึ้น หรือใช้วัสดุที่แข็งกว่า สำหรับวัสดุอ่อน ควรลดความเร็วในการดัดอย่างเหมาะสม เพื่อลดความไม่สม่ำเสมอของการไหลของวัสดุ
5. ความเร็วในการดัดมากเกินไป
สาเหตุ: ความเร็วเชิงมุมในการดัดสูงเกินไปทำให้วัสดุภายในท่อไม่สามารถคงตัวและไหลได้อย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดรอยย่นแบบเฉพาะจุดอย่างรวดเร็ว
วิธีแก้ไข: ลดความเร็วในการดัด โดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการดัด สำหรับเครื่องดัดท่อแบบ CNC สามารถตั้งค่าเส้นโค้งการเปลี่ยนความเร็วได้ — ใช้ความเร็วต่ำในช่วงเริ่มต้นของการดัด ความเร็วคงที่ในช่วงกลาง และความเร็วต่ำอีกครั้งในช่วงสุดท้ายของการดัด
6. การสึกหรอของแม่พิมพ์หรือผิวแม่พิมพ์ไม่เรียบ
สาเหตุ: การสึกหรอหรือการสะสมของเศษโลหะและสนิมบนพื้นผิวทำงานของแม่พิมพ์ดัดและแม่พิมพ์ป้องกันรอยย่น ส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานที่ไม่สม่ำเสมอ และความแตกต่างของแรงต้านในแต่ละจุดทำให้เกิดรอยย่น
วิธีแก้ไข: ตรวจสอบพื้นผิวแม่พิมพ์ ซ่อมแซมหรือเปลี่ยนแม่พิมพ์ที่สึกหรอ ทำความสะอาดแม่พิมพ์และทาด้วยน้ำมันหล่อลื่นสำหรับเครื่องดัดท่อโดยเฉพาะ เพื่อรักษาการหล่อลื่นที่เพียงพอ
7. แรงยึดจับไม่เพียงพอหรือการเยื้องศูนย์กลาง
สาเหตุ: แรงดันจากแม่พิมพ์ยึดจับไม่เพียงพอ หรือการไม่ขนานกันระหว่างแม่พิมพ์ยึดจับกับแม่พิมพ์ดัด ทำให้ท่อลื่นไถลหรือขยับตัวระหว่างการดัด ส่งผลให้เกิดแรงกระทำที่ไม่สม่ำเสมอบนด้านในของท่อ
วิธีแก้ไข: ตรวจสอบความดันของกระบอกสูบยึดเพื่อให้มั่นใจว่าถึงค่าที่ตั้งไว้ ปรับเทียบความแม่นยำของการจัดแนวระหว่างแม่พิมพ์ยึดและแม่พิมพ์ดัด
วิธีการวินิจฉัยปัญหาอย่างรวดเร็ว
เมื่อเกิดรอยย่น ให้ตรวจสอบตามลำดับต่อไปนี้:
1. ตรวจสอบช่องว่างของแม่พิมพ์ป้องกันรอยย่น → 2. ยืนยันตำแหน่งของลูกกลิ้งกลาง (mandrel) → 3. คำนวณว่าอัตราส่วน R/D มีค่าน้อยเกินไปหรือไม่ → 4. ตรวจสอบความหนาของผนังและสภาพวัสดุ → 5. ทดลองดัดที่ความเร็วลดลง → 6. ตรวจสอบการสึกหรอของแม่พิมพ์และการหล่อลื่น
ปัญหารอยย่นส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุหลักสองประการ ได้แก่ การรองรับไม่เพียงพอและความไม่เสถียรของแรงอัด การระบุสาเหตุหลักจะช่วยแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
