Голяма част от проблемите с набръчкване, овализация и изтъняване на стената, възникващи при огъването на тръби, са свързани с едно единствено техническо решение: дали ще се използва дорник и какъв радиус на огъване ще бъде избран. Тези два параметъра заедно определят дали огъването изобщо е възможно и какво е качеството на резултата. В тази статия разглеждаме функцията на дорника, значението на съотношението на радиуса на огъване и как се избира правилната комбинация за вашия проект.

Какво се случва при огъването на тръба?

Когато тръба се огъва, в напречното ѝ сечение възникват две противоположни сили. Материалът от външната страна на огъването е принуден да се удължи и е подложен на опънно напрежение; материалът от вътрешната страна се компресира и е подложен на компресивно напрежение.

Тези две въздействия водят до три типични повреди в тръбата. Докато материалът от външната страна се удължава, стената изтънява; в екстремни случаи се стига до скъсване. Компресираният материал от вътрешната страна, нямайки къде да отиде, се набръчква. И тъй като напречното сечение на тръбата няма нищо, което да го поддържа, то се срутва навътре и губи кръглата си форма — това се нарича овализация (сплескване).

Дорникът съществува именно за да противодейства директно на третия проблем.

Какво е дорник и за какво служи?

Дорникът е инструмент, който се поставя вътре в тръбата по време на огъването и поддържа сечението отвътре. Функцията му е проста, но критична: да предотврати срутването на сечението на тръбата, запазвайки кръглата ѝ форма, и да предотврати набръчкването на материала от вътрешната страна.

Дорникът се позиционира в точката на огъване и с напредването на огъването поддържа сечението отвътре. Правилно позициониран дорник прави възможни тесни и чисти огъвания, които са невъзможни без него.

Какво е съотношението на радиуса на огъване (D)?

Най-основният показател, използван в сектора на огъването на тръби, е съотношението на радиуса на огъване към външния диаметър на тръбата. Това съотношение обикновено се изразява в термини на D: например огъване 2D означава, че централният радиус на огъване е два пъти по-голям от външния диаметър на тръбата.

Това съотношение е директен показател за трудността:

- Голямо съотношение D (широк радиус): материалът се натоварва по-малко, дорник обикновено не е необходим
- Малко съотношение D (тесен радиус): материалът се удължава и компресира значително повече, дорник и допълнителна поддръжка стават задължителни

Като общ подход, при огъвания с широк радиус е възможна работа без дорник. С стесняването на радиуса възниква необходимост от дорник; при много тесни радиуси към дорника се добавя и инструмент против набръчкване (wiper die).

Друго определящо съотношение е това на външния диаметър на тръбата към дебелината на стената. Тръбите с тънка стена се овализират и набръчкват много по-лесно от тръбите с дебела стена — затова дори при едно и също съотношение D тръба с тънка стена може да изисква дорник, докато тръба с дебела стена може да не изисква.

Видове дорници

В зависимост от трудността на приложението се използват различни типове дорници:

- Прав (plug) дорник: прост, едночастен инструмент; достатъчен за огъвания със средна трудност
- Профилиран дорник: връхната част е оформена по вътрешния диаметър на тръбата, осигурявайки по-добра поддръжка
- Дорник с топчета (ball): състои се от свързани сегменти от топчета; огъва се гъвкаво по протежение на огъването, използва се при най-трудните и с най-тесен радиус огъвания
- Дорник от кабелен тип: тип, при който сегментите са свързани с гъвкав кабел, използва се за сложни геометрии

С увеличаване на броя на топчетата качеството на поддръжката се повишава, но нараства и триенето, и разходите за инструмента. Правилният избор е най-простият инструмент, който осигурява достатъчна, но не прекомерна поддръжка.

Позицията на дорника: най-критичната настройка

Не е достатъчно дорникът да е от правилния тип — определяща е и позицията му спрямо точката на огъване. Тази настройка изисква милиметрова точност.

- Ако дорникът е прекалено назад: сечението остава без поддръжка, получават се овализация и набръчкване
- Ако дорникът е прекалено напред: материалът се опъва прекомерно, външната стена изтънява и тръбата се стеснява или скъсва

Правилната позиция обикновено се намира чрез пробни огъвания и се фиксира при серийно производство. Не бива да се пренебрегва и смазването — триенето между дорника и вътрешната повърхност на тръбата, без подходящ смазочен материал, надрасква повърхността и съкращава живота на инструмента.

При огъването на профили ситуацията е различна

При квадратни и правоъгълни профили ситуацията е по-трудна, отколкото при кръгла тръба. Кръглото сечение по своята природа се самоподдържа в известна степен, докато плоските стени на ъгловите профили са много по-склонни към срутване навътре. Затова при огъването на профили необходимостта от поддръжка обикновено е по-висока и се използва специфичен за сечението инструмент. С увеличаване на съотношението на височината на профила към дебелината на стената, тоест с изтъняване на стената, рискът от срутване нараства бързо.

Кога се огъва без дорник?

Дорникът не винаги е необходим и ненужната му употреба увеличава себестойността. Ако радиусът на огъване е достатъчно широк, стената е достатъчно дебела и известна степен на овализация е приемлива за приложението, огъването без дорник е по-икономично. При приложения с по-хлабави функционални толеранси, като парапети, рамки или носещи елементи, огъването без дорник се предпочита често.

За разлика от това, при линии, пренасящи флуиди, системи под налягане или приложения, при които трябва да се запази вътрешното проходно сечение, овализацията е недопустима — в тези случаи дорникът е задължителен.

Решение, което трябва да се вземе на етапа на проектиране

Най-често срещаният проблем е проектирането да се извършва без да се взема предвид производствената реалност. Определянето на ненужно тесен радиус на огъване в проекта едновременно затруднява и оскъпява производството. Разширяването на радиуса в известна степен често не нарушава функцията, но значително намалява себестойността. Затова най-здравословният подход е решенията за радиус на огъване, диаметър на тръбата и дебелина на стената да се вземат заедно с производителя.

Огъване на тръби и профили с DMK Makina

DMK Makina, в базата си в Люлебургаз, определя правилния инструмент и метод при проектите за огъване на тръби и профили, оценявайки заедно съотношението D, дебелината на стената и изискванията за толеранс. При необходимост се извършва пробно огъване, за да се калибрират стойностите на еластично връщане и овализация. Сме до вас за вашите нужди от огъване в регионите Тракия и Мармара.