Hvorfor reduseres bøyeradiusen til en 316 varmekappe i rustfritt stål ikke-lineært når veggtykkelsen øker under 1,2 millimeter?

For produksjonsingeniøren som designer tilpassede-elektriske el-dyseovner, er minimum bøyeradius ofte faktoren som avgjør om varmeren passer inn i en beholderdyse eller må designes med en helt annen konfigurasjon. Ideen om at større vegger tillater strammere bøyninger er feil for 316 rustfrie stålhylster. Faktisk, ettersom veggtykkelsen reduseres til under 1,2 mm, går den mulige bøyeradiusen dramatisk ned, men ikke lineært. Denne artikkelen kvantifiserer koblingen av mantelens veggtykkelse til minimum bøyeradius for å gi rimelige begrensninger for formingsoperasjoner uten sprekker eller overdreven veggfortynning.

Mekanikken til rørbøyning av tynne-veggede 316 slirer
Når et rør bøyes, påføres strekkkraft på ytre radius og trykkkraft på indre radius. For en gitt bøyeradius er det mindre sannsynlig at de tynnere veggene bøyer seg på kompresjonssiden ettersom veggtykkelsen-til-diameterforholdet, t/D-forholdet styrer stabiliteten. Faktisk fremmer et mindre t/D-forhold bøybarhet til en viss grad. For 316 slirer med ytre diameter i området 8 til 12 mm er den kritiske overgangen ved en veggtykkelse på ca. 1,2 mm. Med t/D-forhold over 0,12, som betyr veggtykkelser over 1,2 mm, blir det vanskeligere og vanskeligere å bøye. Årsaken er at den tykke veggen ikke ønsker å deformeres plastisk og derfor trenger større krefter. Dette fører igjen til høyere tilbakefjæring og høyere fare for sprekkdannelse på strekksiden. For t/D mindre enn 1,2 mm er forholdet under 0,10 og kappen blir mer og mer formbar. For en veggtykkelse på 1,0 mm er minste bøyeradius 2,5 ganger ytre diameter. Minste bøyeradius er 2,0 ganger ytre diameter ved 0,8 mm. På 0,7 mm produksjonsgulvet kan bøyeradier så tett som 1,5 x ytre diameter realiseres med passende verktøy og intern dorstøtte.

Praktiske bøyeradiusgrenser for typiske veggtykkelser
For en normal 10 mm ytre diameter 316 kappe, gjelder følgende minimum bøy senterlinje radier for produksjon bøying uten intern dorstøtte. For 0,8 mm veggtykkelse er minimum bøyeradius 20 mm (2× OD) Veggtykkelse 1,0 mm, min. radius 25 mm (2,5" OD). Minimumsradius 35 mm (3,5× OD) for 1,2 mm veggtykkelse Minimumsradius for 1,5 mm veggtykkelse er 50 mm (5x OD). Ytterveggssprekker kan oppstå ved 10 % veggfortynning ved bøying under 80 mm radius (8x OD) for 2,0 mm veggtykkelse. Disse verdiene gjelder for én bøy i glødet 316-rør. Selv når veggtykkelsen er liten, krever flere bend i umiddelbar nærhet høyere radier. Ingeniører som spesifiserer bøyde varmeovner bør ikke anta at konvensjonelle minimum bøyningsradier gjelder for alle produsenter. De bør be om minimum bøyeradius for veggtykkelsen de har valgt. Selv om kappen er sprukket fra overbøyning, er kostnadene mye mer enn å endre varmeovnens form eller øke den tilgjengelige plassen.