De ce raza de îndoire a mantalei de încălzire din oțel inoxidabil 316 scade neliniar pe măsură ce grosimea peretelui crește sub 1,2 milimetri?

Pentru inginerul de producție care proiectează încălzitoare electrice cu imersie în formă personalizată-, raza minimă de îndoire este adesea factorul care determină dacă încălzitorul se va potrivi într-o duză a vasului sau trebuie să fie proiectat cu o configurație complet diferită. Ideea că pereții mai mari permit coturi mai strânse este greșită pentru teaca din oțel inoxidabil 316. De fapt, pe măsură ce grosimea peretelui este redusă sub 1,2 mm, raza posibilă de îndoire scade dramatic, deși nu liniar. Acest articol cuantifică legătura dintre grosimea peretelui învelișului și raza minimă de îndoire pentru a oferi limitări rezonabile pentru operațiunile de formare fără fisurare sau subțierea excesivă a peretelui.

Mecanica de îndoire a tuburilor a tecilor-subțiri cu pereți 316
Când un tub este îndoit, forța de tracțiune este aplicată pe raza exterioară și forță de compresiune pe raza interioară. Pentru o anumită rază de îndoire, este mai puțin probabil ca pereții mai subțiri să se îndoaie pe partea de compresie, deoarece raportul dintre grosimea peretelui- și-diametrul, raportul t/D guvernează stabilitatea. De fapt, un raport t/D mai mic promovează îndoibilitatea într-o anumită măsură. Pentru 316 teci cu diametre exterioare în intervalul de la 8 la 12 mm, tranziția critică este la o grosime a peretelui de aproximativ 1,2 mm. Cu rapoarte t/D de peste 0,12, ceea ce înseamnă grosimi de perete de peste 1,2 mm, devine din ce în ce mai dificil de îndoit. Motivul este că peretele gros nu dorește să se deformeze plastic și deci are nevoie de forțe mai mari. Acest lucru duce, la rândul său, la un backback mai mare și la un pericol mai mare de crăpare pe partea de tensiune. Pentru t/D mai mic de 1,2 mm, raportul este sub 0,10 și teaca devine din ce în ce mai formabilă. Pentru o grosime a peretelui de 1,0 mm, raza minimă de îndoire este de 2,5 ori diametrul exterior. Raza minimă de îndoire este de 2,0 ori diametrul exterior la 0,8 mm. Pe podeaua de producție de 0,7 mm, razele de îndoire de până la 1,5 x diametrul exterior sunt realizabile cu scule adecvate și suport intern al dornului.

Limite practice ale razei de curbură pentru grosimi tipice ale pereților
Pentru o manta normala 316 cu diametrul exterior de 10 mm, urmatoarele raze minime ale liniei centrale de indoire se aplica pentru indoirea in productie fara suport intern al dornului. Pentru o grosime a peretelui de 0,8 mm, raza minimă de îndoire este de 20 mm (2× OD) Grosimea peretelui 1,0 mm, min. rază 25 mm (2,5″ OD). Raza minimă 35 mm (3,5× OD) pentru o grosime a peretelui de 1,2 mm Raza minimă pentru o grosime a peretelui de 1,5 mm este de 50 mm (5x OD). Fisurarea peretelui exterior poate avea loc la o subțiere de 10% a peretelui la îndoire sub o rază de 80 mm (8x OD) pentru o grosime a peretelui de 2,0 mm. Aceste valori sunt pentru o îndoire într-un tub 316 recoacet. Chiar și atunci când grosimea peretelui este mică, mai multe coturi în imediata apropiere necesită raze mai mari. Inginerii care specifică încălzitoare îndoite nu ar trebui să presupună că razele minime convenționale de îndoire se aplică tuturor producătorilor. Ar trebui să ceară raza minimă de îndoire pentru grosimea peretelui pe care au selectat-o. Chiar dacă teaca este crăpată din cauza îndoirii excesive, costul este mult mai mult decât modificarea formei încălzitorului sau creșterea spațiului disponibil.