CNC Boru Bükmede Malafa Çekme Zamanı ve Et İncelmesi

Büküm bölgesindeki dış yarıçap et kalınlığı incelmesi, dış yarıçapındaki yüzey tarafında oluşan eksenel çekme gerilmelerinin boru etini uzatmaya zorlaması sonucu meydana gelir. Döner kafalı bükme (rotary draw) prosesinde, borunun dış cidarında oluşan bu gerilme yüksek seviyelere ulaştığında çökme, ovalite ve cidarda yırtılma riski artar. Şekillendirme sırasında malafa konumu, yağlama kalitesi, baskı kalıbı desteği ve malafa geri çekme zamanlaması bu gerilme dağılımını doğrudan belirleyen temel proses parametreleridir.

Dış yarıçapta et kalınlığı incelmesi neden oluşur?

Boru bükme kalıbı döndükçe, tarafsız eksenin dışındaki malzeme uzamaya, içindeki malzeme ise sıkışmaya maruz kalır. Dış taraftaki uzama miktarı; büküm yarıçapı (CLR), boru dış çapı ve et kalınlığı arasındaki oranlara bağlı olarak artış gösterir. Dar yarıçaplı bükümlerde ekstrados yüzeyindeki yüksek çekme gerilmeleri, malzemenin akma sınırını geçerek kalıcı plastik deformasyona yol açar. Bu süreçte boru iç kesitini destekleyen bir unsur bulunmadığında, dış cidar merkeze doğru içe çökme eğilimi gösterir.

Et incelmesi yalnızca tek bir nedene bağlı değildir. Yağlama yetersizliği nedeniyle malafa ile boru iç cidarı arasında artan sürtünme kuvveti, malzemeyi geriye doğru çekerek dış et kalınlığındaki incelmeyi şiddetlendirir. Aynı şekilde baskı kalıbının boruya uyguladığı karşıt eksenel itme kuvvetinin eksikliği, şekillendirme bölgesine malzeme akışını sınırlandırır. GRIFFIN serisi CNC boru bükme makinelerinde kullanılan ETU yazılım arayüzü üzerinden eksen hızları ve yardımcı baskı parametreleri tanımlanırken, malzemenin uzama katsayısı ve et kalınlığı toleransları dikkate alınmalıdır.

Malafa çekme zamanlaması büküm kalitesini nasıl etkiler?

Malafa (mandrel), büküm esnasında borunun iç kesit formunu korumak ve teğet çizgisindeki çökmeleri engellemek amacıyla konumlandırılır. Büküm işlemi bitiminde veya büküm açısının son aşamalarında malafanın geri çekilme anı, parçanın kalıptan sorunsuz çıkarılması ve iç yüzey kalitesi açısından kritik bir zamanlamadır. Malafanın erken çekilmesi, şekillendirme bölgesinin henüz kararlı hale gelmediği açılarda iç desteğin kaybolmasına ve dış cidarda ani çökmeler ile ovalitelerin oluşmasına yol açar.

Geç çekilen bir malafa ise kalıp dönmeye devam ederken boru iç cidarında yüksek frictional yük yaratır. Bu durum, büküm torkunu yükseltmenin yanı sıra boru iç yüzeyinde çizilme ve malzeme transferine sebep olabilir. Doğru zamanlama, büküm açısının ve geometrisinin gerektirdiği noktada malafanın kademeli veya tek seferde çekilmesini kapsar. Malafa ucunun teğet noktasına göre konumu sabit bir et kalınlığı kuralına dayanmaz; boru çapı, et kalınlığı, büküm yarıçapı, malafa bilye sayısı ve malzeme cinsine göre ayarlanır. Çoğu döner kafalı büküm kurulumunda malafa burnu teğet çizgisinin bir miktar ilerisinde, büküm yönüne bakacak şekilde durur. Uç teğetin gerisinde kaldığında ovalite ve kırışma riski belirgin şekilde artar.

Baskı kalıbı yardımı ile eksenel gerilme kontrolü

Baskı kalıbı (pressure die), bükme kalıbı dönerken borunun arka kısmını destekleyen ve hat boyunca ilerleyen takımdır. Yüksek dereceli bükümlerde veya ince etli malzemelerde, yalnızca borunun çekilmesiyle sağlanan ilerleme dış cidardaki gerilmeleri artırır. Baskı kalıbı hidrolik veya servo mekanizma ile ileri doğru sürülerek (pressure die assist) malzemeyi büküm bölgesine doğru iter.

Baskı kalıbı yardımının doğru ayarlanması, ekstrados bölgesindeki çekme gerilmesini azaltarak et incelmesini kontrol altına alır. Yardımcı itme hızı, borunun eksenel hat üzerindeki akış hızı ile uyumlu olmalıdır. İtme kuvvetinin gereğinden fazla olması durumunda, bu kez iç yarıçapta (intrados) birikme ve dalgalanma riski oluşur. Servo kontrollü eksen yapısına sahip EOS gibi tam elektrikli bükme sistemlerinde baskı kalıbı hızı ve pozisyonu milimetrik olarak senkronize edilir, böylece tekrarlanabilir toleranslar elde edilir.

Büküm dairesinde malafa ve kaşık ayarı kontrol listesi

Saha kontrollerinde büküm geometrisindeki hataları teşhis etmek için takip edilen sıralı adımlar mevcuttur. Müşteri büküm girişinde kırışık bildirdiğinde bakılan ilk yerlerden biri kaşık (wiper) ayarı ve malafa pozisyonudur. Kaşık takımının sıfırlanması ve malafanın teğet hattına göre mesafesi doğru ayarlanmadığı sürece eksenel kuvvetlerin dengelenmesi mümkün değildir.

• Malafa gövdesi ve bilyelerinin aşınma durumunu, yüzey yapışmalarını kontrol edin.
• Kaşık (wiper) ucunun bükme kalıbı oluğuna tam oturduğundan ve teğet noktasına olan mesafesinden emin olun.
• Malafa geri çekme (mandrel extraction) başlangıç açısını ve çekme mesafesini ETU arayüzünden kontrol edin.
• Baskı kalıbının itme basıncını veya servo ilerleme hızını boru ilerleme hızına paralel hale getirin.
• Boru iç yüzeyine uygulanan yağlama miktarını ve viskozitesini kontrol edin.

Takımlama ve eksen ayarları tamamlandıktan sonra yapılan ilk numune bükümünde dış yarıçap et kalınlığı ultrasonik kalınlık ölçer ile kontrol edilmeli, iç ve dış eksenlerdeki form değişimleri kaydedilmelidir. Üretim talepleriniz ve teknik değerlendirmeler için parça STEP dosyası veya ölçekli teknik çizim ile birlikte malzeme normu, profil kesiti, et kalınlığı, büküm yarıçapı (CLR) ve yıllık üretim adetlerini iletmeniz yeterlidir.