Ohýbání a tváření ocelového plechu: rádius, směr vláken a odpružení

Co se děje při ohybu

Ohýbání natahuje vnější stranu ohybu a stlačuje vnitřní stranu. Praskání začíná, když deformace vnějšího vlákna překročí to, co ocel při dané tloušťce dokáže poskytnout — a proto se každé pravidlo ohýbání vyjadřuje jako minimální vnitřní rádius vzhledem k tloušťce (r/t).

Minimální rádius: rozhoduje jakost

Orientační praxe na ohraňovacím lisu (rozhodují datové listy válcoven; hodnoty rostou s tloušťkou):

Materiál	Typický minimální vnitřní rádius
Konstrukční plech S355	~1–2 × tloušťka (osa ohybu napříč vlákny na dolním konci)
Vysokopevnostní S690	~2–3 × tloušťka
Otěruvzdorný plech NM400 / AR400	~3–4 × tloušťka
Otěruvzdorný plech NM500 / AR500	~4–6 × tloušťka nebo více

Rádiusy otěruvzdorného plechu překvapují výrobce zvyklé na konstrukční ocel: tvrdost a ohýbatelnost jdou přímo proti sobě a rádius, který S355 snadno snese, NM500 popraská. Tloušťka to zhoršuje — stejná jakost potřebuje větší r/t při 40 mm než při 10 mm, protože se deformace koncentruje a rezervy kvality v průřezu se zmenšují.

Směr vláken

Válcovaný plech je anizotropní: tažnost je nejnižší ve směru tloušťky a v krátkém příčném směru, nejlepší podél směru válcování. Z toho plyne pravidlo:

• Linie ohybu kolmá na směr válcování (osa ohybu napříč vlákny) snáší nejtěsnější rádiusy — vnější vlákna se natahují podél vláken.
• Linie ohybu rovnoběžná se směrem válcování vyžaduje větší rádius, běžně o krok přibližně 50–100% v r/t vyšší, a je to orientace, ve které se iniciují trhliny na hraně.

Přidejte dvě pravidla pro hrany: v zóně ohybu používejte plech se zdravými, upravenými hranami (trhliny a vruby na tepelně řezané hraně jsou iniciátory trhlin, zejména na tvrdém plechu) a otvory a výřezy umisťujte v dostatečné vzdálenosti od linie ohybu — běžně alespoň ~2 × tloušťka plus rádius — protože se deformují a koncentrují deformaci.

Odpružení

Když se razník stáhne, elastické zotavení otevře úhel ohybu. Odpružení:

• Roste s pevností: S355 může odpružit o několik stupňů; otěruvzdorné a vysokopevnostní plechy znatelně více. Roste také s většími poměry rádiusu k tloušťce a širšími otvory matrice.
• Kompenzuje se přeohýbáním — přejetím za cílový úhel tak, aby zotavení dosedlo na něj — dotlačením/ražením (za cenu vysoké tonáže) nebo měřením úhlu a CNC korekcí na moderních ohraňovacích lisech.
• V rámci šarže plechu se liší s rozptylem meze kluzu, a proto je ověření prvního kusu a seřízení pro každou šarži u plechu Q&T normální.

Diagnostika praskání

Trhliny na vnějším povrchu v ohybu téměř vždy znamenají jedno z tohoto: rádius příliš těsný pro jakost/tloušťku, osa ohybu rovnoběžná s vlákny, vadná nebo zakalená řezaná hrana v zóně ohybu, nebo ohýbání pod minimální teplotou doporučenou výrobcem (chladné počasí riziko zvyšuje — mnoho výrobců chce tvrdý plech alespoň při pokojové teplotě a u nejtěžších prací předehřev linie ohybu). Tváření otěruvzdorného plechu za tepla není improvizace v terénu: zahřátí nad původní popouštěcí teplotu jej trvale změkčí.