การดำเนินการดัดแมนเดรลเริ่มต้นรอบของมัน แมนเดรลถูกสอดเข้าไปในเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อ ดายดัด (ซ้าย) กำหนดรัศมี ดายหนีบ (ขวา) จะนำท่อไปรอบ ๆ ดายดัดเพื่อกำหนดมุม
ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ความต้องการการดัดท่อที่ซับซ้อนยังคงไม่ลดลง ไม่ว่าจะเป็นส่วนประกอบโครงสร้าง อุปกรณ์การแพทย์เคลื่อนที่ เฟรมสำหรับรถเอทีวีหรือยานพาหนะเอนกประสงค์ หรือแม้แต่ราวเหล็กนิรภัยในห้องน้ำ ทุกโครงการล้วนแตกต่างกัน
การบรรลุผลลัพธ์ที่ต้องการต้องใช้อุปกรณ์ที่ดีและโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเชี่ยวชาญที่เหมาะสม เช่นเดียวกับระเบียบวิธีการผลิตอื่น ๆ การดัดท่ออย่างมีประสิทธิภาพเริ่มต้นด้วยพลังหลัก ซึ่งเป็นแนวคิดพื้นฐานที่สนับสนุนโครงการใด ๆ
ความมีชีวิตชีวาหลักบางอย่างช่วยกำหนดขอบเขตของโครงการดัดท่อหรือท่อ ปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของวัสดุ การใช้งานปลายทาง และการใช้งานโดยประมาณต่อปี ส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการผลิต ต้นทุนที่เกี่ยวข้อง และระยะเวลารอคอยการส่งมอบ
แกนกลางวิกฤตอันแรกคือองศาความโค้ง (DOB) หรือมุมที่เกิดขึ้นจากการโค้งงอ ถัดไปคือ Centerline Radius (CLR) ซึ่งขยายไปตามแนวกึ่งกลางของท่อหรือท่อที่จะงอ โดยทั่วไป CLR ที่แคบที่สุดที่ทำได้คือสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อหรือท่อ สองเท่าของ CLR เพื่อคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นกลาง (CLD) ซึ่งเป็นระยะทางจากแกนกึ่งกลางของท่อหรือท่อผ่านเส้นกึ่งกลางอื่นของส่วนโค้งกลับ 180 องศา
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) วัดที่จุดที่กว้างที่สุดของช่องเปิดภายในท่อหรือท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) วัดจากบริเวณที่กว้างที่สุดของท่อหรือท่อ รวมถึงผนัง สุดท้าย วัดความหนาของผนังเล็กน้อยระหว่างพื้นผิวด้านนอกและด้านในของท่อหรือท่อ
ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับมุมโค้งงอคือ ±1 องศา ทุกบริษัทมีมาตรฐานภายในที่อาจขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้และประสบการณ์และความรู้ของผู้ควบคุมเครื่องจักร
ท่อวัดและเสนอราคาตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและมาตรวัด (เช่น ความหนาของผนัง) มาตรวัดทั่วไปประกอบด้วย 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 และ 20 ยิ่งเกจต่ำ ผนังยิ่งหนา: 10-ga ท่อมีผนัง 0.134 นิ้ว และ 20-ga ท่อมีผนัง 0.035 นิ้ว 1½” และ 0.035″ OD ท่อผนังเรียกว่า "1½-in" ในส่วน print.20-ga.tube”
ท่อระบุตามขนาดท่อที่ระบุ (NPS) ซึ่งเป็นตัวเลขไร้มิติที่อธิบายถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง (หน่วยเป็นนิ้ว) และตารางความหนาของผนัง (หรือ Sch.) ท่อมีความหนาของผนังหลายแบบ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน กำหนดการยอดนิยม ได้แก่ Sch.5, 10, 40 และ 80
ท่อขนาด 1.66 นิ้ว OD และ 0.140 นิ้ว NPS ทำเครื่องหมายผนังบนภาพวาดชิ้นส่วน ตามด้วยกำหนดการ ในกรณีนี้คือ “1¼”.Shi.40 tubes” แผนภูมิแผนผังท่อระบุเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของ NPS และแผนที่เกี่ยวข้อง
ปัจจัยด้านผนังซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังเป็นอีกปัจจัยที่สำคัญสำหรับข้อศอก การใช้วัสดุผนังบาง (เท่ากับหรือต่ำกว่า 18 ga.) อาจต้องการการรองรับที่ส่วนโค้งมากขึ้นเพื่อป้องกันการย่นหรือการยุบตัว ในกรณีนี้ การดัดที่มีคุณภาพจะต้องใช้แมนเดรลและเครื่องมืออื่นๆ
องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือโค้ง D ซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่สัมพันธ์กับรัศมีโค้งงอ ซึ่งมักเรียกว่ารัศมีโค้งงอมากกว่าค่า D หลายเท่า ตัวอย่างเช่น รัศมีโค้ง 2 มิติคือ 3 นิ้ว - ท่อ OD คือ 6 นิ้ว ยิ่ง D ของโค้งงอสูงเท่าใด ก็ยิ่งสร้างโค้งงอได้ง่ายขึ้น และค่าสัมประสิทธิ์ผนังยิ่งต่ำ ก็ยิ่งโค้งงอได้ง่ายขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยของผนังและ Bend D นี้ช่วยระบุสิ่งที่จำเป็นในการเริ่มโครงการดัดท่อ
รูปที่ 1 ในการคำนวณเปอร์เซ็นต์การตกไข่ ให้แบ่งความแตกต่างระหว่าง OD สูงสุดและต่ำสุดด้วย OD เล็กน้อย
ข้อกำหนดเฉพาะบางโครงการเรียกร้องให้ใช้ท่อหรือท่อที่บางลงเพื่อจัดการต้นทุนวัสดุ อย่างไรก็ตาม ผนังที่บางลงอาจต้องใช้เวลาในการผลิตมากขึ้นเพื่อรักษารูปร่างและความสม่ำเสมอของท่อที่โค้งงอ และขจัดโอกาสการเกิดรอยย่น ในบางกรณี ต้นทุนแรงงานที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้มีมากกว่าการประหยัดวัสดุ
เมื่อท่อโค้งงอ อาจสูญเสียรูปร่างกลม 100% ในบริเวณใกล้และรอบๆ การโค้งงอ ความเบี่ยงเบนนี้เรียกว่า Ovality และถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างระหว่างขนาดที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ
ตัวอย่างเช่น ท่อ OD ขนาด 2″ สามารถวัดได้สูงสุด 1.975″ หลังจากการดัดงอ ความแตกต่าง 0.025 นิ้วนี้เป็นปัจจัยการตกไข่ ซึ่งต้องอยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ (ดูรูปที่ 1) ค่าเผื่อการตกไข่อาจอยู่ระหว่าง 1.5% ถึง 8% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานปลายทางของชิ้นส่วน
ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการตกไข่คือข้องอ D และความหนาของผนัง การดัดรัศมีขนาดเล็กในวัสดุที่มีผนังบางอาจเป็นเรื่องยากที่จะรักษาการตกไข่ให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ แต่ก็สามารถทำได้
การตกไข่ถูกควบคุมโดยการวางแมนเดรลไว้ในท่อหรือท่อระหว่างการดัด หรือในข้อมูลจำเพาะบางส่วน โดยใช้ท่อ (DOM) ที่ดึงบนแมนเดรลตั้งแต่เริ่มต้น (ท่อ DOM มีความคลาดเคลื่อน ID และ OD ที่เข้มงวดมาก) ยิ่งค่าเผื่อการตกไข่ต่ำลงเท่าใด เครื่องมือและเวลาในการผลิตที่เป็นไปได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
การดัดท่อใช้อุปกรณ์ตรวจสอบพิเศษเพื่อตรวจสอบว่าชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปตรงตามข้อกำหนดและเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน (ดูรูปที่ 2) สามารถโอนการปรับเปลี่ยนที่จำเป็นไปยังเครื่อง CNC ได้ตามต้องการ
ม้วนเหมาะสำหรับการผลิตโค้งรัศมีขนาดใหญ่ การม้วนงอเกี่ยวข้องกับการป้อนท่อหรือท่อผ่านลูกกลิ้งสามตัวในรูปแบบสามเหลี่ยม (ดูรูปที่ 3) ลูกกลิ้งด้านนอกสองตัวซึ่งมักจะยึดไว้จะรองรับด้านล่างของวัสดุ ในขณะที่ลูกกลิ้งปรับได้ด้านในกดที่ด้านบนของวัสดุ
การดัดด้วยแรงอัดในวิธีการที่ค่อนข้างง่ายนี้ ดายดัดจะอยู่กับที่ในขณะที่เคาเตอร์ดายโค้งหรือบีบอัดวัสดุรอบๆ ฟิกซ์เจอร์ วิธีนี้ไม่ใช้แมนเดรลและต้องมีการจับคู่ที่แม่นยำระหว่างดายดัดและรัศมีการดัดที่ต้องการ (ดูรูปที่ 4)
บิดและงอ หนึ่งในรูปแบบทั่วไปของการดัดท่อคือการดัดยืดแบบหมุน (หรือที่เรียกว่าการดัดด้วยแมนเดรล) ซึ่งใช้การดัดและดายด้วยแรงดันและแมนเดรล แมนเดรลเป็นแท่งโลหะหรือแกนที่รองรับท่อหรือท่อเมื่องอ การใช้แมนเดรลช่วยป้องกันไม่ให้ท่อยุบ แบน หรือย่นระหว่างการดัด ซึ่งจะช่วยรักษาและปกป้องรูปร่างของท่อ (ดูรูปที่ 5)
ระเบียบวินัยนี้รวมถึงการดัดหลายรัศมีสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนซึ่งต้องการรัศมีเส้นกึ่งกลางตั้งแต่สองเส้นขึ้นไป การดัดหลายรัศมียังเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีรัศมีเส้นศูนย์กลางขนาดใหญ่ (การใช้เครื่องมือแข็งอาจไม่ใช่ตัวเลือก) หรือชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่ต้องขึ้นรูปในหนึ่งรอบเต็ม
รูปที่ 2 อุปกรณ์พิเศษให้การวินิจฉัยตามเวลาจริงเพื่อช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานยืนยันข้อมูลจำเพาะของชิ้นส่วนหรือระบุการแก้ไขที่จำเป็นในระหว่างการผลิต
ในการดัดประเภทนี้ เครื่องดัดแบบหมุนจะมีชุดเครื่องมือสองชุดหรือมากกว่า ชุดเครื่องมือหนึ่งชุดสำหรับแต่ละรัศมีที่ต้องการ การตั้งค่าแบบกำหนดเองบนเบรกกดแบบสองหัว - ชุดหนึ่งสำหรับการดัดไปทางขวาและอีกชุดสำหรับการดัดไปทางซ้าย - สามารถให้รัศมีทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ในส่วนเดียวกัน การเปลี่ยนระหว่างข้อศอกซ้ายและขวาสามารถทำซ้ำได้หลายครั้งตามต้องการ ช่วยให้สามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องถอดท่อหรือเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรอื่นใด (ดูรูปที่ 6)
ในการเริ่มต้น ช่างเทคนิคจะตั้งค่าเครื่องจักรตามรูปทรงของท่อที่ระบุไว้ในเอกสารข้อมูลการโค้งงอหรือการพิมพ์การผลิต ป้อนหรืออัปโหลดพิกัดจากการพิมพ์พร้อมกับข้อมูลความยาว การหมุน และมุม ถัดมาคือการจำลองการดัดเพื่อให้แน่ใจว่าท่อจะสามารถล้างเครื่องจักรและเครื่องมือในระหว่างรอบการดัด หากการจำลองแสดงการชนหรือการรบกวน ผู้ปฏิบัติงานจะปรับเครื่องจักรตามต้องการ
แม้ว่าโดยทั่วไปวิธีนี้จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กหรือเหล็กกล้าไร้สนิม แต่โลหะอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ความหนาและความยาวของผนังสามารถทำได้
การดัดแบบอิสระวิธีการที่น่าสนใจกว่าคือการดัดแบบอิสระโดยใช้ดายที่มีขนาดเท่ากับท่อหรือท่อที่กำลังงอ (ดูรูปที่ 7) เทคนิคนี้เหมาะสำหรับการดัดเชิงมุมหรือหลายรัศมีมากกว่า 180 องศา โดยมีส่วนตรงไม่กี่ส่วนระหว่างแต่ละโค้ง (การดัดยืดแบบหมุนแบบดั้งเดิมต้องใช้ส่วนตรงบางส่วนเพื่อให้เครื่องมือจับได้) การดัดแบบอิสระไม่จำเป็นต้องใช้แคลมป์ ดังนั้นจึงลดความเป็นไปได้ในการทำเครื่องหมายท่อหรือท่อ
ท่อผนังบาง—มักใช้ในเครื่องจักรด้านอาหารและเครื่องดื่ม ส่วนประกอบของเฟอร์นิเจอร์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์หรือการดูแลสุขภาพ—เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการดัดงออย่างอิสระ ในทางกลับกัน ชิ้นส่วนที่มีผนังหนากว่าอาจไม่สามารถใช้งานได้
เครื่องมือที่จำเป็นสำหรับโครงการดัดท่อส่วนใหญ่ในการดัดยืดแบบโรตารี่ เครื่องมือที่สำคัญที่สุดสามอย่าง ได้แก่ แม่พิมพ์ดัด แม่พิมพ์แรงดัน และแม่พิมพ์หนีบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรัศมีการโค้งงอและความหนาของผนัง อาจต้องใช้แมนเดรลและดายไวเปอร์เพื่อให้ได้โค้งงอที่ยอมรับได้ ชิ้นส่วนที่มีการโค้งงอหลายครั้งต้องใช้คอลเล็ตที่จับและค่อยๆ ปิดด้านนอกของท่อ หมุนตามต้องการ และเลื่อนท่อไปยังส่วนโค้งถัดไป
หัวใจของกระบวนการคือการดัดดายเพื่อสร้างรัศมีกึ่งกลางของชิ้นส่วน ดายช่องเว้าของดายพอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อและช่วยยึดวัสดุขณะที่มันโค้งงอ ในขณะเดียวกัน ดายแรงดันจะยึดและทำให้ท่อมั่นคงขณะที่มันพันรอบๆ ดายดัด ดายหนีบทำงานร่วมกับดายกดเพื่อยึดท่อกับส่วนตรงของดายดัดขณะที่มันเคลื่อนที่ ใกล้กับจุดสิ้นสุดของดายโค้ง ให้ใช้ดายหมอเมื่อจำเป็นต้องปรับพื้นผิวของแม่พิมพ์ให้เรียบ วัสดุรองรับผนังท่อและป้องกันการย่นและแถบ
แมนเดรล โลหะผสมบรอนซ์หรือเหล็กชุบโครเมี่ยมเพื่อรองรับท่อหรือท่อ ป้องกันการยุบตัวหรือหักงอของท่อ และลดการตกไข่ ประเภทที่พบมากที่สุดคือบอลแมนเดรล เหมาะสำหรับการโค้งงอหลายรัศมีและสำหรับชิ้นงานที่มีความหนาของผนังมาตรฐานเมื่อรวมกันแล้วจะเพิ่มแรงกดที่จำเป็นในการยึด ทำให้คงที่ และทำให้โค้งงอได้อย่างราบรื่น ปลั๊กแมนเดรลเป็นแกนแข็งสำหรับข้องอรัศมีขนาดใหญ่ในท่อที่มีผนังหนาซึ่งไม่ต้องการที่ปัดน้ำฝน แมนเดรลขึ้นรูปเป็นแท่งแข็งที่มีปลายงอ (หรือขึ้นรูป) ที่ใช้เพื่อรองรับภายในของท่อที่มีผนังหนาหรือท่อที่โค้งงอให้มีรัศมีเฉลี่ย นอกจากนี้ โครงการที่ต้องการท่อสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมต้องใช้แมนเดรลพิเศษ
การดัดที่แม่นยำต้องใช้เครื่องมือและการตั้งค่าที่เหมาะสม บริษัทดัดท่อส่วนใหญ่มีเครื่องมือในสต็อก หากไม่มี ต้องจัดหาเครื่องมือเพื่อรองรับรัศมีการโค้งงอเฉพาะ
ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นในการสร้างแม่พิมพ์ดัดอาจแตกต่างกันมาก ค่าธรรมเนียมครั้งเดียวนี้ครอบคลุมวัสดุและเวลาในการผลิตที่จำเป็นในการสร้างเครื่องมือที่จำเป็น ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้สำหรับโครงการต่อๆ ไป หากการออกแบบชิ้นส่วนมีความยืดหยุ่นในแง่ของรัศมีโค้ง นักพัฒนาผลิตภัณฑ์สามารถปรับข้อกำหนดเพื่อใช้ประโยชน์จากเครื่องมือดัดโค้งที่มีอยู่ของซัพพลายเออร์ (แทนที่จะใช้เครื่องมือใหม่) ซึ่งจะช่วยจัดการต้นทุนและลดระยะเวลาในการผลิต
รูปที่ 3 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตส่วนโค้งรัศมีขนาดใหญ่ ม้วนงอเพื่อสร้างท่อหรือท่อที่มีลูกกลิ้งสามลูกในรูปแบบสามเหลี่ยม
รู ช่อง หรือคุณลักษณะอื่นๆ ที่ระบุที่หรือใกล้กับส่วนโค้งงอจะเพิ่มการทำงานเสริมให้กับงาน เนื่องจากการตัดด้วยเลเซอร์จะต้องทำหลังจากที่ท่องอ ความคลาดเคลื่อนยังส่งผลต่อต้นทุนอีกด้วย งานที่มีความต้องการสูงอาจต้องใช้แกนหรือแม่พิมพ์เพิ่มเติม ซึ่งสามารถเพิ่มเวลาในการติดตั้งได้
มีตัวแปรหลายอย่างที่ผู้ผลิตต้องพิจารณาเมื่อจัดหาข้องอหรืองอแบบกำหนดเอง ปัจจัยต่างๆ เช่น เครื่องมือ วัสดุ ปริมาณ และแรงงานล้วนมีบทบาท
แม้ว่าเทคนิคและวิธีการดัดท่อจะมีความก้าวหน้าในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่พื้นฐานการดัดท่อหลายอย่างยังคงเหมือนเดิม การทำความเข้าใจพื้นฐานและการปรึกษากับซัพพลายเออร์ที่มีความรู้จะช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
FABRICATOR เป็นนิตยสารอุตสาหกรรมการขึ้นรูปและแปรรูปโลหะชั้นนำของอเมริกาเหนือ นิตยสารนี้นำเสนอข่าวสาร บทความทางเทคนิค และประวัติเคสที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น FABRICATOR ให้บริการแก่อุตสาหกรรมนี้มาตั้งแต่ปี 1970
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มที่ เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ทำให้เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
เพลิดเพลินกับการเข้าถึง STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มที่ ซึ่งนำเสนอความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวอุตสาหกรรมสำหรับตลาดปั๊มโลหะ
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มที่ เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย