Κάμψη και μορφοποίηση ελασμάτων χάλυβα: Ακτίνα, κατεύθυνση κόκκων και ελαστική επαναφορά

Τι συμβαίνει σε μια κάμψη

Η κάμψη τεντώνει το εξωτερικό της κάμψης και συμπιέζει το εσωτερικό. Η ρωγμάτωση αρχίζει όταν η παραμόρφωση της εξωτερικής ίνας υπερβαίνει αυτό που μπορεί να παραδώσει ο χάλυβας σε εκείνο το πάχος — γι' αυτό κάθε κανόνας κάμψης εκφράζεται ως ελάχιστη εσωτερική ακτίνα σε σχέση με το πάχος (r/t).

Ελάχιστη ακτίνα: η ποιότητα αποφασίζει

Ενδεικτική πρακτική στραντζόπρεσας (τα δελτία δεδομένων του εργοστασίου υπερισχύουν· οι τιμές αυξάνονται με το πάχος):

Υλικό	Τυπική ελάχιστη εσωτερική ακτίνα
Δομικό έλασμα S355	~1–2 × πάχος (άξονας κάμψης εγκάρσια στον κόκκο στο χαμηλό άκρο)
Υψηλής αντοχής S690	~2–3 × πάχος
Έλασμα φθοράς NM400 / AR400	~3–4 × πάχος
Έλασμα φθοράς NM500 / AR500	~4–6 × πάχος ή περισσότερο

Οι ακτίνες ελάσματος φθοράς εκπλήσσουν τους κατασκευαστές που έχουν συνηθίσει τον δομικό χάλυβα: η σκληρότητα και η καμπιμότητα ανταλλάσσονται άμεσα μεταξύ τους, και μια ακτίνα που ο S355 δέχεται εύκολα θα ραγίσει τον NM500. Το πάχος το κάνει χειρότερο — η ίδια ποιότητα χρειάζεται μεγαλύτερο r/t στα 40 mm από ό,τι στα 10 mm, επειδή η παραμόρφωση συγκεντρώνεται και τα περιθώρια ποιότητας διαμέσου του πάχους συρρικνώνονται.

Κατεύθυνση κόκκων

Το έλασμα έλασης είναι ανισότροπο: η ολκιμότητα είναι χαμηλότερη στις κατευθύνσεις διαμέσου του πάχους και βραχείας εγκάρσιας, καλύτερη κατά μήκος της κατεύθυνσης έλασης. Ο κανόνας απορρέει:

• Η γραμμή κάμψης κάθετη στην κατεύθυνση έλασης (άξονας κάμψης εγκάρσια στον κόκκο) ανέχεται τις στενότερες ακτίνες — οι εξωτερικές ίνες τεντώνονται κατά μήκος του κόκκου.
• Η γραμμή κάμψης παράλληλη στην κατεύθυνση έλασης χρειάζεται μεγαλύτερη ακτίνα, συνήθως ένα βήμα προς τα πάνω περίπου 50–100% σε r/t, και είναι ο προσανατολισμός στον οποίο ξεκινούν οι ρωγμές ακμής.

Προσθέστε δύο κανόνες ακμών: χρησιμοποιήστε έλασμα με υγιείς, καθαρισμένες ακμές στη ζώνη κάμψης (οι ρωγμές και εγκοπές ακμών θερμικής κοπής είναι εκκινητές ρωγμών, ειδικά σε σκληρό έλασμα), και τοποθετήστε οπές και εγκοπές πολύ μακριά από τη γραμμή κάμψης — συνήθως τουλάχιστον ~2 × πάχος συν την ακτίνα — επειδή παραμορφώνονται και συγκεντρώνουν παραμόρφωση.

Ελαστική επαναφορά

Όταν το έμβολο αποσύρεται, η ελαστική ανάκτηση ανοίγει τη γωνία κάμψης. Η ελαστική επαναφορά:

• Αυξάνεται με την αντοχή: ο S355 μπορεί να επανέλθει λίγες μοίρες· τα ελάσματα φθοράς και υψηλής αντοχής αισθητά περισσότερο. Αυξάνεται επίσης με μεγαλύτερες αναλογίες ακτίνας προς πάχος και πλατύτερα ανοίγματα μήτρας.
• Αντισταθμίζεται με υπερ-κάμψη — οδήγηση πέρα από τη γωνία στόχο ώστε η ανάκτηση να προσγειωθεί σε αυτήν — με πάτημα/νόμισμα (με υψηλό κόστος σε τονάζ), ή με μέτρηση γωνίας και διόρθωση CNC σε σύγχρονες στραντζόπρεσες.
• Ποικίλλει μέσα σε μια παρτίδα ελάσματος με τη διασπορά ορίου διαρροής, γι' αυτό η επαλήθευση πρώτου τεμαχίου και η προσαρμογή ανά παρτίδα είναι κανονικές σε έλασμα Q&T.

Διάγνωση ρωγμάτωσης

Οι ρωγμές εξωτερικής επιφάνειας στην κάμψη σημαίνουν σχεδόν πάντα ένα από: ακτίνα πολύ στενή για την ποιότητα/πάχος, άξονας κάμψης παράλληλος στον κόκκο, ελαττωματική ή σκληρυμένη κομμένη ακμή στη ζώνη κάμψης, ή κάμψη κάτω από τη συνιστώμενη ελάχιστη θερμοκρασία του κατασκευαστή (ο κρύος καιρός πυκνώνει τον κίνδυνο — πολλοί κατασκευαστές θέλουν το σκληρό έλασμα τουλάχιστον σε θερμοκρασία δωματίου, και προθέρμανση της γραμμής κάμψης για τη βαρύτερη εργασία). Η θερμή μορφοποίηση ελάσματος φθοράς δεν είναι αυτοσχεδιασμός πεδίου: η θέρμανση πάνω από την αρχική θερμοκρασία αναγωγής το μαλακώνει μόνιμα.