Doblar tubo de aluminio:
Muchos llaman a los tubos un arte negro, un proceso misterioso con pruebas y errores inevitables. Pero en realidad, los principios básicos han permanecido igual durante décadas. La tecnología utilizada para doblar piezas de trabajo tubulares ha evolucionado significativamente, pero toda la magia mecánica no puede alterar la física.
Independientemente de si está trabajando con tubo o tubería, e independientemente del proceso de doblado, hacer la curva perfecta se reduce a solo cuatro factores: el material, la máquina, las herramientas y la lubricación.
Términos fundamentales
La flexión comienza conociendo las propiedades del tubo o tubería con la que está trabajando. La tubería, generalmente utilizada para transportar fluido o aire, se especifica por su tamaño nominal de tubería (ver Figura 1). Pero cuando especifica una plegadora, el radio de la línea central, el diámetro exterior y el grosor de la pared son variables críticas.
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Además, cada programa de tubería tiene un espesor de pared nominal. Hay una tolerancia, y el grosor de la pared puede variar levemente. Esta variación debe tenerse en cuenta, especialmente para los procesos de doblado que utilizan herramientas precisas y ajustadas en radios de doblez pequeños.
Otras variables de flexión incluyen el radio de curvatura interno (a veces llamado intradós); el radio de curvatura exterior (o extrados); y el radio de la línea central o la línea neutral, donde no se produce compresión ni estiramiento. El ángulo de doblez se refiere al ángulo complementario de doblez. Entonces, si un tubo está doblado a “45 grados”, eso es 45 grados complementarios, o un ángulo de plegado incluido de 135 grados (vea la Figura 2). La distancia entre curvas (DBB) es exactamente lo que dice. Más específicamente, es la distancia entre dos puntos tangentes, donde una sección recta comienza a curvarse y la curva comienza o termina.
Al igual que en la formación de freno de prensa, los tubos experimentan recuperación elástica después de la flexión, produciendo una curva que experimenta un crecimiento radial. En términos generales, cuanto más duro es el tubo y más pequeño es el radio de la línea central del pliegue, mayor es el retroceso y el crecimiento radial resultante. El cobre experimenta menos crecimiento radial que el acero, que tiene menos recuperación elástica que el acero inoxidable.
Aunque algunos son sin costura, la mayoría de los tubos se producen con una soldadura longitudinal. En el doblado de tubos, la calidad, el tamaño y la consistencia de esa costura de soldadura son importantes. Si los dos bordes de la junta no se alinean perfectamente, o si el cordón de soldadura es demasiado grande o inconsistente, estas discontinuidades afectarán la redondez del tubo. Eso crea problemas si quieres crear la curva perfecta.
El alargamiento se produce durante el plegado, y el radio exterior se estira (causando el adelgazamiento de la pared), que el material resiste. Esto ocasiona que la superficie exterior de la curvatura ceda, causando ovalidad o una distorsión de la sección transversal de su forma redonda original. Alguna ovalidad es aceptable para ciertas aplicaciones, pero inaceptable para trabajos de precisión. Esto se debe a que a medida que el exterior se estira, el radio interior se comprime y en cierto punto comienza a arrugarse.
Al igual que cualquier otra tecnología de fabricación, los requisitos de la aplicación impulsan el método de fabricación de elección. Los procesos especializados de doblado de tubos abundan, algunos viejos y otros nuevos. La mayoría de los tubos, sin embargo, están doblados de una de cuatro maneras: flexión de tipo ram, flexión de rollo, doblado por compresión o doblado rotativo.
El tubo se especifica por su tamaño nominal de tubo, mientras que el tubo se especifica por su diámetro exterior.
Ram-tipo de flexión
Visita cualquier tienda de silenciadores y probablemente verás una dobladora tipo ram (ver Figura 3). Uno de los métodos de curvado de tubos más antiguos y sencillos, utiliza un pistón accionado hidráulicamente que fuerza un tubo contra rodillos o bloques de pivote. En general, puede lograr un radio de línea central (CLR) que es de tres a cuatro veces el OD de la pieza de trabajo.
La ID de la pieza de trabajo no es compatible, y se produce una cantidad considerable de estiramiento en el exterior de la curva. Este método es popular en las aplicaciones de tubos cuadrados, para lo cual muchos diseñan la herramienta de carnero para que comprima deliberadamente y deforma levemente el radio de curvatura interior (consulte la Figura 4). Esto evita las arrugas y fuerza la superficie exterior de la curva hacia adentro, produciendo una superficie cóncava y evitando el estiramiento excesivo en el exterior de la curva.
Este proceso es la forma menos costosa de doblar tubos y tuberías, pero no es tan controlable como otros métodos. Si los cosméticos de pieza de trabajo son importantes o la aplicación tiene tolerancias de curvatura ajustadas, el método de tipo ram puede no ser la mejor opción.
Roll Bending
Comúnmente utilizado para piezas grandes en la construcción, la flexión del rollo generalmente implica tres rollos colocados en una pirámide, orientados verticalmente o, para secciones más grandes, horizontalmente. Los rodillos se mueven para producir radios específicos, generalmente muy grandes. Qué rollos se mueven donde depende de la máquina. En algunos, el rodillo superior se mueve hacia arriba y hacia abajo para producir el ángulo deseado; en otros, los dos rodillos inferiores se mueven y el rodillo superior permanece estacionario.