Sobota, 1 października 2022

Giętarki do blach - zasady działania i rodzaje

12 października 2021

Gięcie blach jest jedną z najbardziej powszechnych operacji obróbki plastycznej. Jego popularność wynika z dużych możliwości technologicznych uzyskiwanych produktów oraz względnej prostoty schematów konstrukcyjnych urządzeń deformujących. Giętarki polskie (Metalmaster), chińskie (Decker, Stalex), rosyjskie, giętarki amerykańskie (Tapco, Van Mark) są dość popularne, a wiele konstrukcyjnych wzorów może być wykonanych przez giętarki. Produkcja giętarek do blach stanowi ważny segment w profilu produktowym firm zajmujących się sprężaniem.

Treść artykułu:

  • 1 Klasyfikacja obwodów gięcia blach
  • 2 Rodzaje i schematy konstrukcyjne urządzeń do gięcia
  • 3 Czynniki wpływające na konstrukcję urządzeń do gięcia
  • 4 Polskie urządzenia do gięcia i ich niuanse
  • 5 Giętarki z USA
    • 5.1 Giętarki chińskie i polskie firmy Decker i Stalex

Klasyfikacja systemów gięcia płyt

W zależności od celów rozróżnia się te rodzaje pracy:

  1. Gięcie swobodne, gdy odkształcenie metalu odbywa się przez zastosowanie momentu zginającego do określonego obszaru powierzchni obrabianego przedmiotu. W większości przypadków gięcie swobodne wykonywane jest przy użyciu narzędzi nieprofilowanych, a jego główną cechą jest dokładne przestrzeganie promienia gięcia.
  2. Gięcie z kalibrowanym uderzeniem, gdy obrabiany przedmiot jest zaciskany na specjalnej matrycy. Aby zwiększyć uniwersalność narzędzia do kalibracji gięcia, zostało ono podzielone na segmenty. Proces odkształcania polega na przyłożeniu siły, a nie momentu obrotowego, do obrabianego przedmiotu.
  3. Gięcie przy rozciąganiu jest procesem stosowanym w odkształcaniu metali i stopów o niskiej plastyczności (w szczególności stali wysokowęglowych, stopów aluminium i manganu). Podczas odkształcania na krawędziach obrabianego przedmiotu występują naprężenia rozciągające.
  4. Gięcie rolkowe, które często jest połączone z profilowaniem i ścinaniem blach ciągłych. Takie zginanie ma charakter lokalny. Siła nacisku jest niewielka, dzięki czemu proces może być przeprowadzany na zautomatyzowanych urządzeniach z wysoką wydajnością.

O wyborze optymalnej metody gięcia decydują takie czynniki jak

  • Charakter zmian w osi przedmiotu po gięciu;
  • Właściwości fizyczne i mechaniczne odkształconego materiału;
  • wydajność gięcia i późniejszego odcinania nożami;
  • Możliwość szybkiego dostosowania urządzeń do produkcji wyrobów o różnej konfiguracji powierzchni gotowej;
  • poziom całkowitego zużycia energii na zginanie.

Rodzaje i schematy konstrukcyjne urządzeń do gięcia

Zgodnie z wyżej wymienionymi schematami technologicznymi gięcia, urządzenia produkowane do powyższych celów różnią się między sobą takimi parametrami:

  1. Według typu napędu. Do gięcia w szczególnych warunkach w miejscu pracy można zastosować ręczną giętarkę lub urządzenie ze zmechanizowanym napędem narzędzia roboczego. Najczęściej stosowane są inne: giętarka mechaniczna (która jest napędzana mechanizmem korbowym), giętarka z napędem hydraulicznym, giętarka elektromechaniczna i elektromagnetyczna, giętarka magnetyczna. W obecności sprężonego powietrza sieci jest bardzo skuteczna giętarka z napędem pneumatycznym.
  2. Zgodnie z kinematyką ruchu głównego mechanizmu napędowego. Giętarka mechaniczna wykonana jest z ruchem posuwisto-zwrotnym belki roboczej. Ręczna giętarka jest często wykonywana jako maszyna do gięcia z belką tokarską. Maszyną ciągłą jest giętarka rolkowa, która zawiera nóż odcinający do oddzielania ostatecznie wyprofilowanych detali. Giętarka rolkowa jest maszyną do gięcia obrotowego.
  3. Ze względu na stopień mechanizacji procesu gięcia rozróżnia się elektromechaniczne giętarki CNC, indywidualnie programowane dla konkretnej operacji deformacji, oraz elektromechaniczne prasy krawędziowe uniwersalnego zastosowania, gdzie ustawienie urządzenia odbywa się poprzez zainstalowanie nowego zestawu narzędzi segmentowych. Jednostki elektromechaniczne o pracy ciągłej (takie jak giętarka do blach falistych), jak również z zarządzaniem programem są opłacalne w przypadku dużej produkcji wyrobów giętych, gdzie inne urządzenia elektromechaniczne są bardziej odpowiednie dla produkcji małoseryjnej.
  4. W zależności od dokładności wykonywanych operacji. Najdokładniejsza giętarka posiada hydrauliczny napęd dociskający belkę roboczą. Czas kontaktu detalu z narzędziem zmniejsza wydajność procesu, ale zapewnia lepszą jakość gięcia, gdy długotrwałe prasowanie niweluje bezwładnościowy efekt sprężyny. Ręczna lub elektromechaniczna giętarka do blach z belką obrotową zapewnia większą dokładność gotowego produktu, ponieważ belka obrotowa może być utrzymywana w pozycji końcowej tak długo, jak jest to konieczne do całkowitego usunięcia efektu sprężyny. Elektromechaniczna prasa segmentowa z korbowym mechanizmem roboczym charakteryzuje się krótkim czasem działania siły narzędzia na przedmiot obrabiany. Dlatego prasa elektromechaniczna może być bardzo skuteczna tylko do gięcia metali o wysokiej plastyczności (aluminium, stal miękka);
  5. W sposobie mocowania detalu podczas operacji gięcia i późniejszego odcinania nożem. Nowoczesny segment elektromechaniczny giętarka wyposażona jest w trzy współrzędnych prasy, zdolne do szybkiego ponownego dostosowania do obrabianego przedmiotu o różnych wartościach długości, grubości, kąta zgięcia. Elektromagnetyczna giętarka do blach umożliwia mocowanie detalu za pomocą wbudowanego elektromagnesu (nie może być stosowana do gięcia wyrobów ze stali nierdzewnej). Giętarka elektromagnetyczna do blach jest zawodna w warunkach niestabilnego zasilania w energię elektryczną pomieszczeń, w których znajdują się tego typu urządzenia. Magnetyczna giętarka płytowa (zazwyczaj ręczna) wykorzystuje siłę magnetyczną do regulacji ograniczników, do zginania obrabianego przedmiotu przy jednoczesnym blokowaniu współrzędnych.

Czynniki wpływające na projekt urządzeń do gięcia

Urządzenia do gięcia blachy mogą mieć napęd ręczny lub elektromechaniczny. Optymalny wybór będzie zależał od okoliczności:

  • O warunkach, w jakich zostanie umieszczona giętarka do blachy (powierzchnia, dostępność/brak zasilania, możliwość zamontowania urządzenia mobilnego, które można ponownie zainstalować w nowym miejscu);
  • możliwości finansowe i techniczne zamawiania i zakupu narzędzi roboczych (noże, stemple, matryce, ograniczniki). Giętarka segmentowa będzie wymagała zestawu narzędzi (dziurkacz-matryca, nóż) w dużym zakresie. W przeciwieństwie do tego, giętarka rolkowa może deformować różne przedmioty za pomocą tego samego zestawu rolek. Biorąc pod uwagę, że pod względem technicznym, sprzęt do gięcia blachy jest bardzo skomplikowany w produkcji i wymaga użycia wysokiej jakości stali narzędziowych (U12A, CVG, 9ÑÕ), koszt narzędzia będzie zauważalny;
  • rodzaj produktu, który ma zostać wyprodukowany. Jeśli możliwości techniczne i konstrukcja giętarki płyty bardziej odpowiednie do wymagań produkcji dachu, zaletą ręcznych maszyn, których produkcja może być prowadzona na własnej bazy naprawczej przedsiębiorstwa. To samo dotyczy elektromechanicznych maszyn do gięcia. Giętarki z ciągłym posuwem, które również wymagają noży tnących, są interesujące przede wszystkim dla producentów desek profilowanych.

Giętarki do blach polskich i ich detale

Giętarki polskiej produkcji dostarczają nam firmy Metalmaster i Mazanek. W tym przypadku, gięcie płyt Mazanek jest dość udana kompilacja sprzętu Tarco max (który nie jest już importowany do Rosji). Dzięki wysokiej jakości produkcji Metalmaster jest przeznaczony dla klientów, którzy pracują z naciskiem na blachy stalowe. Konstrukcja giętarek Metalmaster jest dość niezawodna i solidna, z wystarczającym marginesem bezpieczeństwa. Unikalność niektórych modeli (np. Bertech) potwierdzona jest licznymi patentami. Giętarki do blach Metalmaster są efektywne przy gięciu cienkich blach o grubości 0,6-1,0 mm. Ponadto, giętarki Metalmaster mogą być instalowane w najbardziej bezpretensjonalnych warunkach, ponieważ wszystkie podstawowe jednostki giętarek Metalmaster są poddawane obróbce hartowania i pokryte powłoką antykorozyjną.

Charakterystyczne cechy polskich giętarek Metalmaster i Mazanek są następujące:

  1. noże profilowe wykonane są z bardzo wytrzymałych materiałów narzędziowych i mogą być wielokrotnie ostrzone;
  2. oryginalny system eliminacji sprężyn we wszystkich giętarkach Metalmaster, co ma pozytywny wpływ na dokładność;
  3. szeroki zakres wymiarów odkształconej blachy;
  4. dostępność wygodnych urządzeń współrzędnościowych do gięcia wzdłuż skomplikowanych konturów i późniejszego odcinania nożem.

Należy zaznaczyć, że firmy Metalmaster i Mazanek posiadają wieloletnią tradycję produkcji, która przekłada się na jakość samych urządzeń, wygodę i prostotę regulacji oraz stabilność parametrów technicznych w eksploatacji.

Giętarki z USA

Van Mark i Tapco to najbardziej renomowane zaginarki firm Van Mark i Tapco. Giętarki Van Mark są obecne na światowym rynku od 1964 roku. Solidna konstrukcja węzłów mocujących arkusze jest cechą charakterystyczną tych maszyn i gwarantuje, że giętarki do blach Van Mark mają dobre parametry jakościowe. Van Mark wykorzystuje technologię projektowania wspomaganego komputerowo w konstrukcji jednostki zaciskowej. Duża część komponentów giętarek otworów przelotowych Van Mark jest formowana wtryskowo i odlewana odśrodkowo. Obniża to koszty produkcji, ale sprawia, że hamulce prasy Van Mark są podatne na nagłe naprężenia występujące na łożu maszyny. Z tego powodu maszyny Van Mark nie powinny być eksploatowane w warunkach, które nie odpowiadają specyfikacji technicznej podanej w instrukcji technicznej.

Maszyny Van Mark odznaczają się najnowocześniejszą konstrukcją, niezawodnością i długą żywotnością zespołów łożyskowych oraz kompaktową budową ułatwiającą obsługę. Giętarki Van Mark są właściwym rozwiązaniem dla niskonakładowej produkcji seryjnej produktów o małej stabilności wymiarowej przy zmianie geometrii.

Tapco położyło kiedyś nacisk na lekkość. Różnorodność rozwiązań technicznych pozwala maszynom Tapko z łatwością konkurować z podobnymi produktami innych firm przy gięciu metali o wysokiej plastyczności.

Giętarki chińskie i polskie firmy Decker i Stalex

Produkty maszynowe z Chin zawsze wyróżniają się przystępną ceną, co sprawia, że mogą je nabyć nawet małe firmy i prywatni rzemieślnicy. Najpopularniejsza linia giętarek do blachy obejmuje marki Decker i Stalex. Marka Stalex to seria giętarek z belką wychylną i napędem nożnym. Marka Decker produkuje giętarki rolkowe. Cechami wyróżniającymi produkty Decker i Stalex są:

  • uniwersalność stosowanych technologii, w tym wyginanie konturów przestrzennych;
  • brak ograniczeń w zakresie pozycjonowania detali na maszynach Decker i Stalex
  • łatwe ustawianie parametrów gięcia na maszynach Decker i Stalex;

Ponadto giętarka rolkowa Decker charakteryzuje się zastosowaniem wysokiej jakości narzędzi tnących, dzięki czemu trwałość noży i rolek jest bardzo duża. Urządzenia firm Decker i Stalex z powodzeniem konkurują z produktami firm z Polski, Rosji i Stanów Zjednoczonych: chińscy producenci uważnie śledzą światowe nowinki technologiczne i niemal natychmiast wykorzystują je w swoich modelach.

Urządzenia firm Decker i Stalex są nieco trudne w serwisowaniu. Marki te nie mają swoich przedstawicielstw w Rosji, dlatego narzędzia kompatybilne z gniazdami giętarek do płyt Decker i Stalex muszą być zamawiane w niewyspecjalizowanych firmach. Również okres gwarancji na maszyny Decker i Stalex jest stosunkowo krótki.