تم تصميم هذه المشطات ليتم تركيبها على أقواس خاصة وتساعد على التخلص من التجاعيد في مجموعة متنوعة من تطبيقات العمود المرفقي.
يأتي إليك عميلٌ بمشروع تشكيل أنابيب بزاوية 90 درجة. يتطلب هذا التطبيق أنابيب بقطر 2 بوصة، قطرها الخارجي 0.065 بوصة، وسمك جدارها 4 بوصات، ونصف قطر خط الوسط. يحتاج العميل إلى 200 قطعة أسبوعيًا لمدة عام.
متطلبات القالب: قوالب الثني، قوالب التثبيت، قوالب الكبس، المغزل، وقوالب التنظيف. لا مشكلة. يبدو أن جميع الأدوات اللازمة لثني بعض النماذج الأولية متوفرة وجاهزة للاستخدام. بعد إعداد برنامج الآلة، يُحمّل المُشغّل الأنبوب ويُجري ثنيًا تجريبيًا للتأكد من ضرورة ضبط الآلة. انفصل أحد اللفات عن السيارة وكان مثاليًا. وهكذا، يُرسل المُصنّع عدة عينات من الأنابيب المثنية إلى العميل، الذي يُبرم بدوره عقدًا، مما سيؤدي بالتأكيد إلى عمل مُربح منتظم. يبدو أن كل شيء على ما يُرام في العالم.
مرت أشهر، وأراد العميل نفسه خفض تكاليف المواد. يتطلب هذا التطبيق الجديد أنابيب بقطر خارجي ٢ بوصة × قطر ٠٫٠٣٥ بوصة، وسمك جدار ٣ بوصات. CLR. تحتفظ الشركة بأدوات تطبيق آخر داخليًا، مما يسمح للورشة بإنتاج نماذج أولية فورًا. يُحمّل المشغل جميع الأدوات على مكبس الثني ويحاول التحقق من الانحناء. انفصل الانحناء الأول عن الآلة مع وجود تجاعيد داخله. لماذا؟ يعود ذلك إلى مكون في الأداة مهم بشكل خاص لثني الأنابيب ذات الجدران الرقيقة ونصف القطر الصغيرة: قالب المسح.
أثناء عملية ثني أنبوب السحب الدوار، يحدث أمران: ينهار الجدار الخارجي للأنبوب ويصبح أرق، بينما يتقلص الجزء الداخلي منه وينهار. الحد الأدنى من المتطلبات لأدوات ثني الأنابيب ذات الأذرع الدوارة هو قالب ثني يُثني حوله الأنبوب، وقالب تثبيت لتثبيت الأنبوب في مكانه أثناء ثنيه حول قالب الثني.
يساعد قالب التثبيت على الحفاظ على ضغط ثابت على الأنبوب عند المماس الذي يحدث فيه الانحناء. هذا يوفر قوة رد الفعل التي تُحدث الانحناء. يعتمد طول القالب على انحناء القطعة ونصف قطر خط الوسط.
سيحدد التطبيق نفسه الأدوات التي تحتاجها. في بعض الحالات، قد تحتاج فقط إلى قوالب الثني، وقوالب التثبيت، وقوالب الكبس. إذا كانت جدران مشروعك سميكة وتُنتج أنصاف أقطار كبيرة، فقد لا تحتاج إلى قالب مسح أو عمود تثبيت. تتطلب تطبيقات أخرى مجموعة كاملة من الأدوات، بما في ذلك قالب تجليخ، وعمود تثبيت، و(في بعض الآلات) مشبك تثبيت للمساعدة في توجيه الأنبوب وثني مستوى الدوران أثناء عملية الثني (انظر الشكل 1).
تساعد قوالب الممسحة على الحفاظ على التجاعيد في نصف القطر الداخلي للانحناء والتخلص منها. كما أنها تقلل من تشوه الأنبوب الخارجي. تحدث التجاعيد عندما يعجز المغزل داخل الأنبوب عن توفير قوة رد فعل كافية.
عند الانحناء، تُستخدم الماسحة دائمًا مع إدخال عمود في الأنبوب. وتتمثل المهمة الرئيسية للعمود في التحكم في شكل نصف القطر الخارجي للانحناء. كما يدعم العمود أنصاف الأقطار الداخلية، مع أنه لا يوفر دعمًا كاملاً إلا للتطبيقات التي تتضمن نطاقًا محدودًا من انحناءات D ونسب جدار معينة. الانحناء D هو نسبة CLR للانحناء مقسومًا على القطر الخارجي للأنبوب، وعامل الجدار هو القطر الخارجي للأنبوب مقسومًا على سمك جدار الأنبوب (انظر الشكل 2).
تُستخدم قوالب المسح عندما لا يتمكن المغزل من توفير تحكم أو دعم كافٍ لنصف القطر الداخلي. كقاعدة عامة، يلزم استخدام قالب مسح لثني أي مغزل رقيق الجدار. (يُشار أحيانًا إلى المغزل رقيق الجدار باسم المغزل دقيق الميل، والمسافة هي المسافة بين الكرات على المغزل). يعتمد اختيار المغزل والقالب على القطر الخارجي للأنبوب، وسمك جداره، ونصف قطر الانحناء.
تُصبح إعدادات قالب الطحن الصحيحة بالغة الأهمية عندما تتطلب التطبيقات جدرانًا أرق أو أنصاف أقطار أصغر. تأمل مجددًا المثال الوارد في بداية هذه المقالة. ما يصلح لمقاس 4 بوصات قد لا يناسب مقاس 3 بوصات. التغييرات التي تحتاجها شركة CLR وعملاؤها لتوفير المال، مصحوبة بدقة أعلى لضبط المصفوفة.
الشكل 1. المكونات الرئيسية لآلة ثني الأنابيب الدوارة هي المشبك، والثني، وقوالب المشبك. قد تتطلب بعض التركيبات إدخال عمود تثبيت في الأنبوب، بينما يتطلب البعض الآخر استخدام رأس معالج عمود التثبيت. يساعد المشبك (لم يُذكر اسمه هنا، ولكنه سيكون في المنتصف عند إدخال الأنبوب) على توجيه الأنبوب أثناء عملية الثني. تُسمى المسافة بين المماس (نقطة حدوث الانحناء) وطرف الماسحة "إزاحة الماسحة النظرية".
إن اختيار قالب الكشط المناسب، وتوفير الدعم المناسب من قالب الثني، والقالب، والمحور، واختيار موضع قالب المسح المناسب لإزالة الفجوات التي تسبب التجعد والالتواء، هي عوامل أساسية لإنتاج انحناءات محكمة وعالية الجودة. عادةً، يجب أن يكون موضع طرف المشط بين 0.060 و0.300 بوصة من المماس (انظر انحراف المشط النظري الموضح في الشكل 1)، حسب حجم الأنبوب ونصف قطره. يُرجى مراجعة مورد الأداة لديك لمعرفة الأبعاد الدقيقة.
تأكد من أن طرف قالب المسحة مستوٍ مع أخدود الأنبوب، ومن عدم وجود فجوة (أو انتفاخ) بين طرف المسحة وأخدود الأنبوب. تحقق أيضًا من إعدادات ضغط القالب. إذا كان المشط في الوضع الصحيح بالنسبة لأخدود الأنبوب، فاضغط برفق على مصفوفة الضغط لدفع الأنبوب إلى داخل مصفوفة الانحناء، مما يساعد على تنعيم التجاعيد.
تتوفر مصفوفات المساحات بأشكال وأحجام متنوعة. يمكنك شراء قوالب مساحات مستطيلة/مربعة للأنابيب المستطيلة والمربعة، كما يمكنك استخدام مساحات محيطية/مُشكَّلة لتناسب أشكالًا محددة وتدعم ميزات فريدة.
النمطان الأكثر شيوعًا هما مصفوفة المساحات ذات الظهر المربع المكونة من قطعة واحدة وحامل المساحات ذو الشفرات. تُستخدم قوالب المساحات ذات الظهر المربع (انظر الشكل 3) في المنتجات ذات الجدران الرقيقة، والانحناءات الضيقة على شكل حرف D (عادةً 1.25D أو أقل)، وفي مجال الطيران، والتطبيقات الجمالية العالية، والإنتاج بكميات صغيرة إلى متوسطة.
للمنحنيات الأقل من ثنائية الأبعاد، يمكنك البدء بقالب مسح ذي ظهر مربع، مما يُبسّط العملية. على سبيل المثال، يمكنك البدء بكاشطة منحنية ثنائية الأبعاد ذات ظهر مربع بعامل جدار 150. كبديل، يمكنك استخدام حامل كاشطة بشفرة للتطبيقات الأقل صعوبة، مثل المنحنيات ثنائية الأبعاد بعامل جدار 25.
توفر ألواح المساحات ذات الظهر المربع أقصى دعم لنصف القطر الداخلي. يمكن قطعها أيضًا بعد تآكل طرفها، ولكن سيتعين عليك ضبط الماكينة لتناسب قالب المساحات الأقصر بعد القطع.
نوع شائع آخر من حاملات شفرات الكاشطة أرخص وأكثر فعالية من حيث التكلفة في عمل الانحناءات (انظر الشكل 4). يمكن استخدامها لثنيات D المتوسطة إلى الضيقة، وكذلك لثني أنابيب مختلفة بنفس القطر الخارجي ونسبة التآكل. بمجرد ملاحظة تآكل طرف الكاشطة، يمكنك استبدالها. عند القيام بذلك، ستلاحظ أن الطرف مضبوط تلقائيًا على نفس موضع الشفرة السابقة، مما يعني أنك لست بحاجة إلى تعديل تركيب ذراع الماسحة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تكوين وموقع مفتاح الشفرة على حامل مصفوفة المنظف يختلفان، لذا يجب التأكد من أن تصميم الشفرة يطابق تصميم حامل الفرشاة.
تُقلل حوامل المساحات المُلحقة بأجزاء من زمن التثبيت، ولكن لا يُنصح بها للأقطار الصغيرة. كما أنها لا تعمل مع الأنابيب أو المقاطع المستطيلة أو المربعة. يُمكن إنتاج كلٍّ من أمشاط المساحات ذات الظهر المربع وأذرع المساحات الملحقة على مقربة من بعضها. صُممت قوالب المساحات غير التلامسية لتقليل هدر الأنابيب، مما يسمح بتقصير أطوال العمل عن طريق تمديد الملحق خلف المساحة والسماح بوضع المشبك (كتلة توجيه الأنبوب) أقرب إلى قالب الانحناء (انظر الشكل 5).
الهدف هو تقصير طول الأنبوب المطلوب، مما يوفر المواد اللازمة للتطبيق الصحيح. على الرغم من أن هذه المساحات التي تعمل بدون لمس تُقلل من الهدر، إلا أنها توفر دعمًا أقل من المساحات الخلفية المربعة القياسية أو حوامل المساحات القياسية المزودة بفرش.
تأكد من استخدام أفضل مادة لقالب الكشط. يُنصح باستخدام برونز الألومنيوم عند ثني المواد الصلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم وسبائك INCONEL. عند ثني المواد اللينة مثل الفولاذ الطري والنحاس والألومنيوم، استخدم ممسحة من الفولاذ أو الكروم (انظر الشكل 6).
الشكل ٢. بشكل عام، لا تتطلب التطبيقات الأقل ضررًا شريحة تنظيف. لقراءة هذا الرسم البياني، راجع المفاتيح أعلاه.
عند استخدام مقبض سكين مع شفرة، عادة ما يكون المقبض مصنوعًا من الفولاذ، ولكن في بعض الحالات قد يكون من المطلوب أن يكون كل من المقبض والطرف مصنوعين من البرونز والألومنيوم.
سواءً استخدمتَ مشطًا أو حامل فرشاة بشفرات، ستستخدم نفس إعدادات الجهاز. ثبّت الأنبوب بإحكام، ثم ضع المكشطة على ثنية الأنبوب وخلفه. سيستقر طرف الماسحة في مكانه عند ضربه بمطرقة مطاطية على ظهر مجموعة الماسحات.
إذا لم تتمكن من استخدام هذه الطريقة، فاستخدم عينك ومسطرة لتثبيت مصفوفة المساحات أو حامل شفرة المساحات. كن حذرًا واستخدم إصبعك أو عينك للتأكد من استقامة طرف المصفوفة. تأكد من أن الطرف ليس مائلًا للأمام كثيرًا. للحصول على انتقال سلس عند مرور الأنبوب بطرف مصفوفة المساحات، كرر العملية حسب الحاجة للحصول على انحناء جيد.
زاوية الميل هي زاوية الممسحة بالنسبة للمصفوفة. تستخدم بعض التطبيقات الاحترافية في مجال الطيران والمجالات الأخرى ماسحات مصممة بميلان قليل أو بدون ميل. ولكن في معظم التطبيقات، عادةً ما تُضبط زاوية الميل بين درجة ودرجتين، كما هو موضح في الشكل 1، لتوفير مساحة كافية لتقليل السحب. ستحتاج إلى تحديد الميل بدقة أثناء الإعداد واختبار المنعطفات، مع أنه يمكنك أحيانًا ضبطه في المنعطف الأول.
باستخدام مصفوفة مساحات قياسية، ضع رأس الماسحة خلف المماس قليلاً. هذا يتيح للمشغل تحريك رأس المنظف للأمام أثناء تآكله. مع ذلك، لا تُركّب رأس مصفوفة المساحات بشكل مماسي أو أبعد من ذلك؛ سيؤدي ذلك إلى إتلاف رأس مصفوفة المنظف.
عند ثني المواد اللينة، يمكنك استخدام أي عدد من المكابس حسب الحاجة. أما إذا كنت تثني مواد أكثر صلابة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم، فحاول إبقاء قالب الكشط عند أدنى انحدار. استخدم مادة أكثر صلابة لجعل الكاشطة مستقيمة قدر الإمكان، مما يساعد على تنظيف التجاعيد في المنحنيات والمستقيمات التي تليها. يجب أن يتضمن هذا التركيب أيضًا عمودًا محكمًا.
للحصول على أفضل جودة انحناء، يُنصح باستخدام مِغزل وقوالب كاشطة لدعم الجزء الداخلي من الانحناء والتحكم في عدم استدارته. إذا كان تطبيقك يتطلب ممسحة وقِغزلًا، فاستخدم كليهما ولن تندم.
بالعودة إلى المعضلة السابقة، حاول الفوز بالعقد التالي لجدران أرقّ وطبقة عازلة أكثر كثافة. مع تركيب قالب الممسحة، انفصل الأنبوب عن الآلة بسلاسة تامة دون أي تجعد. هذا يُمثل الجودة التي تسعى إليها الصناعة، والجودة هي ما تستحقه.
فابريكاتور هي المجلة الرائدة في أمريكا الشمالية في مجال تصنيع وتشكيل الفولاذ. تنشر المجلة أخبارًا ومقالات تقنية وقصص نجاح تُمكّن المصنّعين من أداء أعمالهم بكفاءة أكبر. تعمل فابريكاتور في هذا المجال منذ عام ١٩٧٠.
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The FABRICATOR، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبحت النسخة الرقمية من مجلة The Tube & Pipe Journal متاحة الآن بشكل كامل، مما يوفر سهولة الوصول إلى الموارد الصناعية القيمة.
احصل على وصول رقمي كامل إلى مجلة STAMPING Journal، التي تضم أحدث التقنيات وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن، مع إمكانية الوصول الرقمي الكامل إلى The Fabricator en Español، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.