V-rille muliggør den umulige bøjning
V-riller skærer en rille, der reducerer metalltykkelsen ved bøjningslinjen og giver dig mulighed for at fremstille en meget lille udvendig bøjningsradius.
Spørgsmål: Jeg har arbejdet i jobbutikker i mange år, men indtil for nylig havde jeg aldrig hørt om V-riller til produktion af metalplader. Alt hvad jeg har læst om emnet, som ikke er meget, taler om fordelene ved V-riller, men ikke så meget om, hvad der foregår efter, at disse riller er i den flade del. Har du stadig brug for en pressebremse, eller er den del dannet i hånden? Hvordan produceres den indvendige radius i denne type bøjning, og hvordan beregnes bøjetilførslen og bøjefradraget? Hvornår, hvordan, og hvor ville jeg bruge V-riller, og hvilken type dele ville drage fordel af det?
Svar: Jeg stødte først på konceptet med at rille tilbage i 1960'erne, men det er en anden historie, der bedst blev udelukket. Spolning fremad 40 år og notning har nu en meget anden fortolkning, i det mindste når det kommer til fremstilling af plademateriale og pladele.
Grooving the Small
Jeg stødte første gang på metalskårning for ca. 10 år siden, mens jeg producerede nogle ekstremt små dele i min butik. Materialerne var tyndere end 0,012 inch med en dimensionstolerance på ± 0,0015 tommer og en vinkeltolerance på ± 0,5 grad. For disse tykkelser og materialer var fotoetsning den bedste mulighed for at fremstille lejligheden. Fotoetsning skar mere end bare stykkets omkreds. Det gav mig også muligheden for at bruge halv-etselinier til at etablere bøjelinier.
I fotopetsningsprocessen er et laminat fastgjort til begge sider af arket. Laminatet har udskæringer, hvor laminatet mangler og udsætter metallet nedenunder. Sprøjtet syre spiser væk ved det udsatte metal for at frembringe kanterne med træk og den ydre kant af delen. For halv-etsende bøjelinier anbringes kun et skåret laminat på den ene side af emnet - på overfladen af materialet, der vil være indersiden af bøjningsradiusen, idet man kun spiser halvdelen af materialetykkelsen væk, mens man fastlægger placeringen og svingretning.
For en given arbejdsordre modtog jeg så mange stykker, som ville passe på en 12- ved 18-in. ark. Konceptet og processen fungerede godt i denne lille skala. Disse dele blev guldbelagt efter formningen, hvilket ikke efterlod noget tegn på, at halv-ætsningslinjen endda var der. Bemærk, fotoetsningsprocessen fungerer ikke med alle materialetyper.
Grooving på en større skala
Uden for fotoetsningens verden definerer vi V-rille til bøjning som en metode til at etablere bøjelinie og bøjevinkel ved hjælp af riller, der er skåret langs bøjelinjen. Det er også kendt som score-folding, V-cutting og back-score. Rilleprocessen, der udføres af en separat skæremaskine, producerer et V-snit placeret ved bøjelinjen. Efter rilleskæring kan bøjningen afsluttes ved trykbremsen eller endda med hånden. Ved presbremsen kan operatøren bøje det rillede metal i forskellige vinkler og former ved hjælp af hylden eller brugerdefinerede værktøjer.
V-rille fungerer bedst i (men er ikke begrænset til) materialetykkelser fra 0,031 til 0,236 i. Det fungerer med jernholdige og ikke-jernholdige metaller og andre materialer, herunder plast, aluminium, kompositplade, messing, bronze, kobber, guld, sølv, zink, PVD-coated farvet rustfrit stål, forskellige rustfri stålkvaliteter og blødt stål.
Hvorfor V-rille?
Nogle dele har funktioner, som traditionelle pressebremsbøjningsmetoder simpelthen ikke kan producere. Når luftdannende plademateriale på en pressebremse skubber stansen materiale ind i matriceområdet. Under formningen går arket fra den elastiske tilstand til sin plastiske tilstand, hvor arket forbliver bøjet. Bøjevinklen indstilles som en funktion af dybden af gennemtrængning i matriceområdet, med den indvendige bøjningsradius næsten lig med materialetykkelsen, afhængigt af dybdebredden.
Opførslen af den neutrale akse er central for pladebøjning. I flad tilstand er den neutrale akse midt i materialetykkelsen. Under bøjning forekommer kompressionsspændinger på indersiden af svingen, mod den indvendige bøjningsradius, mens ekspansion finder sted mod den udvendige radius. Disse spændinger flytter den neutrale akse mod den indvendige overflade af svingen.
At forskydning af den neutrale akse producerer den forlængelse, vi ser, når en metalplade eller pladedel er bøjet. Husk, at lejligheden altid er mindre end summen af det udvendige mål på det færdige stykke.
Mangler ved traditionel bøjning
Lateralt trækspænding på den udvendige bøjningsradius fører ofte til misfarvning set på ydersiden af bøjningen - noget uacceptabelt for en arkitektonisk anvendelse. V-notning af pladen eller pladen reducerer tykkelsen ved bøjningslinjen, hvilket igen reducerer forlængelse og efterfølgende deformation forårsaget af den laterale trækraft under bøjningen.
Når lange, smalle flanger er bøjet på en pressebremse, forekommer deformation fra de påførte trykstyrker over svingens bredde. Denne deformation tvinger materialet til at blive langstrakt i længderetningen (parallelt med bøjelinjen) og konvekse bøjningens kant i begge ender.
På samme tid får den udvendige bøjningsradius, under trækspænding, delene til at forlænge lidt i bredderetningen (vinkelret på bøjelinjen). Dette får den udvendige bøjningsradius til at "trække ind" noget, hvilket skaber en midtkonkav tilstand. Jo større deformation, jo mere udtalt bliver den midterste-konkave tilstand på den udvendige radius. I de fleste dele har dette konkave område ingen konsekvens, men i en arkitektonisk applikation er det et stort problem, da det ændrer udseendet på det færdige stykke.
Da V-rille mindsker tykkelsen på materialet ved bøjelinjen, vil du se mindre af denne konkavering, der resulterer i retthedfejl; ofte bliver den udvendige radius så lille, at konkavering bare ikke er et problem.
Ved konventionel luftbøjning opnår du de bedste resultater, når du kommer så tæt som muligt på at have en en-til-en-forbindelse mellem den indvendige bøjningsradius og materialetykkelsen - en perfekt bøjning. Afhængigt af materialetype og temperament kan du dog have brug for det, der effektivt er en bøjning med nulradius. Og du er stadig nødt til at efterlade en glat udvendig overflade på det færdige stykke.
Nogle gange kræver en del en radius, der kan produceres med en traditionel luftform, og en dygtig operatør kan bestemt fremstille disse slags bøjninger. Men der er så mange tykkelser og trækvariationer inden for tolerancezonen for en bestemt arkmåler. Det er ikke let at opnå ensartede dele over tid, og materielle uoverensstemmelser ved presbremsen kan resultere i variationer i bøjevinklen, indvendig radius og dimension.
Derfor fordelen ved at udtynde materialet ved bøjelinjen med V-rille og den efterfølgende reduktion i bøje radius. Udtynding af materialet ved bøjelinjen svækker bøjningen, men hvis den resulterende (nedre) bøjestyrke opfylder jobkravene, bør det være en brugbar teknik til at producere skarpe, rene og ensartede bøjdedimensioner og vinkler. V-rille vil også forbedre haknøjagtigheden og udseendet af den færdige del.
Arkitektoniske fordele
Metoden fungerer godt til arkitektoniske fremstillinger. Det kan gøre dekorative overflader let at fremstille til projekter som banklobbyer, hoteller, lufthavne, restauranter, indkøbscentre og endda køkkenudstyr, hvor finish og overordnet udseende er de primære mål. Producenter af pladedele til dekorative arkitektoniske paneler, vægsystemer og andre æstetiske komponenter bruger ofte V-riller til at fremstille skarpe hjørner i paneler, der, når de først er låst fast og monteret, giver udseendet at være en sømløs enhed.
Processen producerer en meget lille bøjningsradius, der imødekommer krav til specifikke job. Den lille bøjningsradius vil også mangle overdreven dybmærker, som du ville have fra en traditionel coining eller bundforbindelse.
I store eller tykke paneler har V-rille en tendens til at reducere oliekonserves (bølgelighed) i metaloverfladen, i modsætning til traditionelle formningsmetoder, der introducerer eller forstærker oliekanningen og lignende forhold som rynke og spænde.
I en standardluftform producerer bøjningsprocessen en konkaverende virkning på den udvendige radius. En ikke-udstedelse for de fleste dele, dette kan være et problem for visse arkitektoniske applikationer.
Normalt, hvis du går for lille med den indvendige radius til en formningsoperation, ender du med at revne på ydersiden af svingen. Men V-grooving tillader producenten af et arkitektonisk emne at opfylde kritiske krav til en lille indvendig radius, mens de producerer dele uden bøjemærker ved traditionel formning. Dimensionel nøjagtighed er spot-on, udseendet på det færdige stykke er topnotch, og bøjevinkelnøjagtigheden er fremragende.
Bøjning med V-rille reducerer også retningsafvigelserne i radiuskanten på lange og smalle stykker. Det bedste er, at selv komplicerede former kan fremstilles ved pressebremsen ved hjælp af standard akut værktøj.
Fooling en professionel
Igen reducerer V-riller væsentligt materialetykkelsen ved bøjelinjen. En typisk applikation kan medføre noget formalet aluminium, som en butik skal danne uden crazing (små revner) på ydersiden af svingen. Konventionel luftbøjning med en pressebrems producerer en relativt stor udvendig radius - igen, fordi materialet uden for den neutrale akse ekspanderer. Overflademalningen strækker sig imidlertid ikke godt, og derved crazing på ydersiden af svingen. V-rille kan reducere materialetykkelsen ved bøjelinjen med halvdelen fra 0,080 til 0,040 tommer, hvilket giver mulighed for en ren, stram bøjningsradius.
Ikke desto mindre reducerer materialet, når materialet tyndes, afstanden fra den udvendige bøjningsradius til den neutrale akse, og dette gør processen fin i bedste fald. Bøjningen ønsker naturligvis at forekomme i midten af V-rillen, så hvis du vil foretage mindre justeringer af dine bagvægge for bøjepladsen, samarbejder V-rillen ikke altid. Justeringer af bøjevinkler fungerer ikke så godt, som du skulle tro, især hvis din materialetykkelse varierer.
Selve V-rilleprocessen kan også være en udfordring. Det vil tage nogen tid at opnå den nødvendige forståelsesdybde for at anvende alle de muligheder, V-grooving giver. Og selvom en bearbejdet rille ser flot ud, kan det i mange tilfælde være en meget langsom og kostbar tilføjelse til en bøjningsproces.
Alt det sagt, når den rillede bøjning er afsluttet, har den en synligt strammere og renere udvendig bøjningsradius, der let ville narre en professionel til at tro, at du arbejdede med lettere materiale.
