Waarom neemt de buigradius van een 316 roestvrijstalen verwarmingsmantel niet-lineair af naarmate de wanddikte onder de 1,2 millimeter toeneemt?
Laat een bericht achter
Voor de productie-ingenieur die op maat gemaakte elektrische dompelverwarmers- ontwerpt, is de minimale buigradius vaak de factor die bepaalt of de verwarmer in het mondstuk van een vat past of met een compleet andere configuratie moet worden ontworpen. Het idee dat grotere wanden strakkere bochten mogelijk maken, is onjuist voor 316 roestvrijstalen omhulsels. Naarmate de wanddikte wordt teruggebracht tot minder dan 1,2 mm, neemt de mogelijke buigradius dramatisch af, hoewel niet lineair. Dit artikel kwantificeert de verbinding tussen de wanddikte van de mantel en de minimale buigradius om redelijke beperkingen te bieden voor vervormingsbewerkingen zonder scheuren of overmatige wandverdunning.
De werking van het buisbuigen van dun-wandige 316 mantels
Wanneer een buis wordt gebogen, wordt trekkracht uitgeoefend op de buitenradius en drukkracht op de binnenradius. Voor een gegeven buigradius is de kans kleiner dat de dunnere wanden aan de compressiezijde doorbuigen, aangezien de verhouding wanddikte-tot-diameter, t/D-verhouding de stabiliteit bepaalt. In feite bevordert een kleinere t/D-verhouding de buigbaarheid tot op zekere hoogte. Voor 316-mantels met buitendiameters in het bereik van 8 tot 12 mm ligt de kritische overgang bij een wanddikte van ongeveer 1,2 mm. Bij t/D-verhoudingen boven de 0,12, dat wil zeggen wanddikten boven de 1,2 mm, wordt het steeds lastiger om te buigen. De reden is dat de dikke wand niet plastisch wil vervormen en dus grotere krachten nodig heeft. Dit leidt op zijn beurt tot een hogere terugvering en een groter scheurgevaar aan de spanningszijde. Voor t/D kleiner dan 1,2 mm is de verhouding minder dan 0,10 en wordt de mantel steeds beter vervormbaar. Bij een wanddikte van 1,0 mm bedraagt de minimale buigradius 2,5 maal de buitendiameter. De minimale buigradius bedraagt 2,0 maal de buitendiameter bij 0,8 mm. Op de productievloer van 0,7 mm zijn buigradiussen tot 1,5 x de buitendiameter realiseerbaar met geschikt gereedschap en interne doornondersteuning.
Praktische buigradiuslimieten voor typische wanddiktes
Voor een normale 316-mantel met een buitendiameter van 10 mm gelden de volgende minimale buigmiddellijnradiussen voor productiebuigen zonder interne doornondersteuning. Voor een wanddikte van 0,8 mm is de minimale buigradius 20 mm (2× buitendiameter) Wanddikte 1,0 mm, min. straal 25 mm (2,5″ buitendiameter). Minimale straal 35 mm (3,5× OD) voor 1,2 mm wanddikte Minimale straal voor 1,5 mm wanddikte is 50 mm (5x OD). Scheuren in de buitenmuur kunnen optreden bij een wandverdunning van 10% bij buigen onder een straal van minder dan 80 mm (8x buitendiameter) voor een wanddikte van 2,0 mm. Deze waarden gelden voor één bocht in een gegloeide 316 buis. Zelfs als de wanddikte klein is, vereisen meerdere bochten in de nabijheid een grotere radius. Ingenieurs die gebogen verwarmingselementen specificeren mogen er niet van uitgaan dat conventionele minimale buigradii voor alle fabrikanten gelden. Zij dienen te vragen naar de minimale buigradius voor de door hen gekozen wanddikte. Zelfs als de mantel barst door te veel buigen, zijn de kosten veel hoger dan het veranderen van de vorm van de verwarmer of het vergroten van de beschikbare ruimte.
