ثني وتشكيل ألواح الصلب: نصف القطر واتجاه الحبيبات والارتداد

يفشل ثني الألواح بالتشقق على الجزء الخارجي من الثنية أو بإخطاء الزاوية. أنصاف الأقطار الدنيا للألواح الهيكلية مقابل ألواح التآكل، ولماذا يهم اتجاه الحبيبات، وكيف يُدار الارتداد.

ما يحدث عند الثنية

يمد الثني الجزء الخارجي من الثنية ويضغط الداخل. يبدأ التشقق عندما يتجاوز إجهاد الألياف الخارجية ما يمكن أن يقدمه الصلب عند ذلك السمك — ولهذا تُعبّر كل قاعدة ثني عن حد أدنى لنصف القطر الداخلي بالنسبة للسمك (r/t).

الحد الأدنى لنصف القطر: الدرجة تقرر

ممارسة مكبس الثني الإرشادية (أوراق بيانات المصنع تحكم؛ القيم تنمو مع السمك):

المادة	الحد الأدنى النموذجي لنصف القطر الداخلي
لوح هيكلي S355	~1–2 × السمك (محور الثني عبر الحبيبات عند الطرف الأدنى)
S690 عالي المقاومة	~2–3 × السمك
لوح تآكل NM400 / AR400	~3–4 × السمك
لوح تآكل NM500 / AR500	~4–6 × السمك أو أكثر

تفاجئ أنصاف أقطار ألواح التآكل المصنعين المعتادين على الصلب الهيكلي: الصلادة وقابلية الثني تتبادلان مباشرة ضد بعضهما البعض، ونصف قطر يأخذه S355 بسهولة سيشقق NM500. السمك يجعله أسوأ — نفس الدرجة تحتاج r/t أكبر عند 40 mm مما عند 10 mm، لأن الإجهاد يتركز وهوامش جودة عبر السمك تتقلص.

اتجاه الحبيبات

اللوح المدرفل متباين الخواص: الليونة أقل في اتجاه عبر السمك والاتجاه العرضي القصير، وأفضل على طول اتجاه الدرفلة. القاعدة تتبع:

خط الثني عمودي على اتجاه الدرفلة (محور الثني عبر الحبيبات) يتحمل أضيق أنصاف الأقطار — الألياف الخارجية تمتد على طول الحبيبات.
خط الثني موازٍ لاتجاه الدرفلة يحتاج نصف قطر أكبر، عادة خطوة للأعلى بحوالي 50–100% في r/t، وهو الاتجاه الذي تبدأ فيه شقوق الحافة.

أضف قاعدتي حافة: استخدم لوحًا ذا حواف سليمة ومجهزة في منطقة الثني (شقوق حافة القطع الحراري والشقوق هي بدايات شقوق، خاصة على اللوح الصلب)، وضع الثقوب والقصات بعيدًا جيدًا عن خط الثني — عادة على الأقل ~2 × السمك بالإضافة إلى نصف القطر — لأنها تشوه وتركز الإجهاد.

الارتداد

عندما يتراجع اللكمة، يفتح الاسترداد المرن زاوية الثني. الارتداد:

يزداد مع المقاومة: قد يرتد S355 بضع درجات؛ ألواح التآكل وعالية المقاومة أكثر بشكل ملحوظ. يزداد أيضًا مع نسب نصف قطر إلى سمك أكبر وفتحات قالب أوسع.
يُعوّض بـ الثني الزائد — القيادة إلى ما بعد الزاوية المستهدفة بحيث يهبط الاسترداد عليها — بالتقعير/السك (بتكلفة حمولة عالية)، أو بقياس الزاوية وتصحيح CNC على مكابس ثني حديثة.
يختلف داخل دفعة لوح مع تشتت مقاومة الخضوع، ولهذا فإن التحقق من القطعة الأولى وتعديل كل دفعة أمر طبيعي على ألواح Q&T.

تشخيص التشقق

شقوق السطح الخارجي عند الثنية تعني دائمًا تقريبًا أحد: نصف قطر ضيق جدًا للدرجة/السمك، محور ثني موازٍ للحبيبات، حافة قطع معيبة أو مصلدة في منطقة الثني، أو ثني دون الحد الأدنى لدرجة الحرارة الموصى به من الشركة المصنعة (الطقس البارد يثخن الخطر — العديد من الشركات المصنعة تريد اللوح الصلب على الأقل عند درجة حرارة الغرفة، وتسخين خط الثني مسبقًا للأعمال الأثقل). تشكيل لوح التآكل على الساخن ليس ارتجالًا ميدانيًا: التسخين فوق درجة حرارة المراجعة الأصلية يلينه بشكل دائم.