เลขที่ 196, Lifa Avenue, เมืองไห่อัน, หนานทง, มณฑลเจียงซู, จีน
การดัดซีเอ็นซี แตกต่างจากวิธีการดัดแบบอื่นตรงที่ การใช้การควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทำให้ทุกพารามิเตอร์ของกระบวนการดัดเป็นอัตโนมัติและแม่นยำ — รวมถึงมุมโค้งงอ การหมุน ความยาวป้อน แรงกดของแคลมป์ และการชดเชยสปริงกลับ — ขจัดความต้องพึ่งพาทักษะของผู้ปฏิบัติงาน และความแปรปรวนของมิติที่แสดงลักษณะเฉพาะแบบแมนนวล เครื่องอัดไฮดรอลิก และการดัดแบบหมุนแบบหมุนที่ดำเนินการโดยไม่มีการควบคุมด้วย CNC ในกรณีที่เครื่องดัดด้วยมือที่เชี่ยวชาญอาจบรรลุความสามารถในการทำซ้ำเชิงมุมบวกหรือลบ 2 ถึง 3 องศาตลอดการดำเนินการผลิต เครื่องดัด CNC จะรักษาค่าความคลาดเคลื่อนของ บวกหรือลบ 0.1 องศาขึ้นไป ที่มุมโค้งงอและบวกหรือลบ 0.5 มม. ในขนาดเส้นตรง ทำให้ได้ชิ้นงานที่เหมือนกันตั้งแต่ชิ้นแรกจนถึงชิ้นที่หนึ่งหมื่นโดยไม่มีการลดทอนความแม่นยำ ส่วนด้านล่างจะเปรียบเทียบการดัดด้วย CNC กับวิธีการทางเลือกหลักแต่ละวิธีในด้านวิศวกรรมเชิงปฏิบัติและเงื่อนไขการผลิต
เพื่อให้เข้าใจว่าการดัดด้วย CNC แตกต่างกันอย่างไร จะช่วยระบุได้อย่างแม่นยำว่าตัวแปรใดที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ในระบบ CNC และตัวแปรใดที่ต้องตัดสินใจจากผู้ปฏิบัติงานหรือการตั้งค่าเชิงกลในวิธีการอื่น ความแตกต่างไม่ใช่แค่ว่าเครื่องจักร CNC เป็น "อัตโนมัติ" เท่านั้น แต่ยังควบคุมพารามิเตอร์ทางกายภาพเฉพาะด้วยความแม่นยำ ซึ่งผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์และการตั้งค่ากลไกแบบตายตัวไม่สามารถเทียบเคียงได้อย่างน่าเชื่อถือ
ในเครื่องดัดท่อหรือท่อ CNC มุมโค้งงอจะถูกตรวจสอบแบบเรียลไทม์โดยตัวเข้ารหัสแบบโรตารีบนเพลาแม่พิมพ์โค้งงอ ขณะที่วัสดุพันรอบแม่พิมพ์โค้งงอ ตัวควบคุมจะอ่านมุมจริงที่ได้รับอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับชิ้นงานที่ตั้งโปรแกรมไว้ หากคุณลักษณะการสปริงกลับของวัสดุทำให้มุมที่วัดได้เบี่ยงเบนไปจากค่าที่คาดไว้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่คุณสมบัติของชุดวัสดุเปลี่ยนแปลงไป ตัวควบคุมจะปรับปริมาณการโค้งงอเกินโดยอัตโนมัติภายในรอบเดียวกัน การแก้ไขแบบวงปิดนี้เป็นความสามารถที่โดดเด่นที่สุดเพียงอย่างเดียวของการดัดด้วย CNC: โดยจะสร้างมุมสุดท้ายที่ถูกต้อง หลังจากสปริงแบ็ค ไม่ใช่แค่ตำแหน่งเครื่องมือที่ถูกต้องระหว่างการดัดเท่านั้น
การดัดด้วยมือและการดัดด้วยไฮดรอลิกโดยไม่มีการควบคุมด้วย CNC จะตั้งค่าเครื่องมือให้อยู่ในตำแหน่งคงที่โดยพิจารณาจากมุมโค้งงอโดยประมาณที่คำนวณจากคุณสมบัติของวัสดุ เมื่อความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุจริงแตกต่างจากที่ประมาณการไว้ — เช่นเดียวกับที่จะมีระดับหนึ่งระหว่างชุดวัสดุเสมอ — มุมโค้งงอสุดท้ายจะแตกต่างจากชิ้นงาน ผู้ปฏิบัติงานจะต้องวัดชิ้นส่วน ปรับการตั้งค่า งอชิ้นทดสอบใหม่ และทำซ้ำจนกระทั่งมุมถูกต้อง บนเครื่อง CNC การทำซ้ำนี้จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติภายในอัลกอริธึมการชดเชยการสปริงกลับของคอนโทรลเลอร์
เครื่องดัด CNC ควบคุมแกนหลายแกนพร้อมกันและตามลำดับในลำดับการเคลื่อนที่ที่ประสานกัน สำหรับส่วนประกอบท่อที่ซับซ้อนซึ่งมีสามโค้งในระนาบที่แตกต่างกัน — เช่น ท่อไอเสียรถยนต์หรือสายไฮดรอลิกที่มีการโค้งงอหลายจุด — เครื่องจักรจะควบคุม:
ไม่มีวิธีการดัดแบบแมนนวลที่จะควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมดพร้อมกัน การผลิตส่วนประกอบท่อสามโค้งด้วยตนเองนั้นผู้ปฏิบัติงานจะต้องวัดและทำเครื่องหมายตำแหน่งโค้งแต่ละจุด หมุนท่อด้วยตนเองไปยังระนาบที่ถูกต้อง ประมาณการมุมโค้งงอที่ถูกต้องสำหรับแต่ละโค้ง และตรวจสอบแต่ละโค้งด้วยเกจก่อนดำเนินการขั้นตอนต่อไป ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานาทีต่อชิ้นส่วนเมื่อเทียบกับ 10 ถึง 30 วินาทีต่อรอบการโค้งงอ ทำได้บนเครื่อง CNC ที่ตั้งโปรแกรมไว้
รูปทรงของชิ้นส่วนทุกชิ้นในการดัดงอ CNC จะถูกจัดเก็บเป็นโปรแกรมชิ้นส่วนดิจิทัล ซึ่งเป็นไฟล์ที่ประกอบด้วยตำแหน่งแกน ความยาวป้อน มุมการหมุน และพารามิเตอร์กระบวนการทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนนั้น การสลับจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่งต้องการเพียงแค่โหลดไฟล์โปรแกรมอื่นเท่านั้น และหากจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงเครื่องมือ ให้กำหนดค่าเครื่องมือใหม่ สำหรับครอบครัวที่มีชิ้นส่วนที่คล้ายคลึงกันซึ่งใช้เครื่องมือเดียวกัน การเปลี่ยนสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว 2 ถึง 5 นาที . การดัดงอแบบแมนนวลและแบบไฮดรอลิกโดยไม่ต้องใช้ CNC จำเป็นต้องตั้งค่าใหม่ทั้งหมดสำหรับชิ้นส่วนใหม่แต่ละชิ้น รวมถึงการสร้างและตรวจสอบการทดสอบการโค้งงอ ซึ่งอาจใช้เวลา 30 นาทีถึงหลายชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน
การดัดด้วยมือด้วยมือใช้เครื่องดัดท่อแบบใช้มือ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องดัดแบบ ram-type แบบธรรมดา เครื่องดัดแบบมือหมุน หรือเครื่องดัดแบบคันโยกแบบผสม ซึ่งดำเนินการทั้งหมดโดยใช้ความพยายามและวิจารณญาณของช่างเทคนิค เป็นวิธีการพื้นฐานเมื่อเทียบกับวิธีการดัดโค้งอื่นๆ ทั้งหมดซึ่งแสดงถึงการปรับปรุงในบางมิติ
การดัดด้วยมือยังคงเหมาะสำหรับ:
สำหรับสถานการณ์การผลิตใดๆ ที่ต้องใช้ชิ้นส่วนที่เหมือนกันมากกว่าหนึ่งชิ้น การดัดด้วย CNC จะให้ผลลัพธ์ที่เหนือกว่าที่วัดได้ในทุกตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้อง:
| ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ | การดัดด้วยมือแบบแมนนวล | การดัดซีเอ็นซี |
|---|---|---|
| การทำซ้ำมุมโค้ง | บวกหรือลบ 2 ถึง 5 องศา | บวกหรือลบ 0.1 องศาขึ้นไป |
| การทำซ้ำมิติเชิงเส้น | บวกหรือลบ 2 ถึง 5 มม | บวกหรือลบ 0.2 ถึง 0.5 มม |
| อัตราการผลิต (ส่วน 3 โค้ง) | 4 ถึง 8 ส่วนต่อชั่วโมง | 30 ถึง 120 ส่วนต่อชั่วโมง |
| อัตราเศษซากในการผลิต | 5 ถึง 15% | ต่ำกว่า 1% |
| ความต้องการทักษะของผู้ปฏิบัติงาน | สูง — จำเป็นต้องมีนักดัดที่มีประสบการณ์สูง | ต่ำ — ผู้ปฏิบัติงานโหลด/ขนชิ้นส่วน |
| ความสม่ำเสมอแบบส่วนต่อส่วน | ตัวแปร — ขึ้นอยู่กับตัวดำเนินการ | สม่ำเสมอ — ขึ้นอยู่กับโปรแกรม |
| เส้นผ่านศูนย์กลางท่อสูงสุด | โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 50 มม | สูงถึง 200 มม. หรือมากกว่า |
| การจัดทำเอกสารและการตรวจสอบย้อนกลับ | ไม่มี | ไฟล์โปรแกรมเต็ม; บันทึกการผลิต |
ความแตกต่างของอัตราของเสียเพียงอย่างเดียวมีความสำคัญทางเศรษฐกิจในทุกบริบทของการผลิต ที่อัตราเศษซาก 10% สำหรับการดัดด้วยมือ เทียบกับ 0.5% เมื่อใช้ CNC การดำเนินการผลิตชิ้นส่วน 1,000 ชิ้นต้องใช้ความยาวท่อดิบเพิ่มเติมประมาณ 100 เส้นในการซื้อ ดัดงอ และตรวจสอบ — โดยมีความยาวเพิ่มเติม 99 ชิ้นที่ถูกทิ้ง — เพิ่มวัสดุ แรงงาน และต้นทุนการกำจัด ซึ่งหลีกเลี่ยงโดยสิ้นเชิงกับการผลิต CNC
การดัดด้วยเครื่องกดไฮดรอลิก หรือเรียกอีกอย่างว่าการดัดแบบ ram หรือการดัดแบบสามจุด - ใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกเพื่อดันท่อ ท่อ หรือโปรไฟล์เข้ากับตัวรองรับคงที่สองตัว บังคับให้วัสดุเปลี่ยนรูปในส่วนโค้งตื้นซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่จุดสัมผัสของ ram เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโครงเหล็กโครงสร้าง ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และการใช้งานที่ไม่จำเป็นต้องมีการโค้งงอในรัศมีที่แคบและแม่นยำ
การดัดด้วยแรงกดมีข้อจำกัดทางเรขาคณิตโดยธรรมชาติ ซึ่ง CNC ไม่สามารถเอาชนะได้ในบริบทของการดัดด้วยแรงกด และการโค้งงอแบบหมุนด้วย CNC แบบใดที่หลีกเลี่ยงได้โดยสิ้นเชิง:
การดัดโค้งยังคงมีบทบาทในการใช้งานที่ข้อจำกัดสามารถยอมรับได้:
สำหรับส่วนประกอบท่อและท่อที่มีความแม่นยำในการใช้งานด้านยานยนต์ การบินและอวกาศ HVAC และไฮดรอลิก การดัดแบบหมุนด้วย CNC แทนที่การดัดแบบกดทั้งหมด เนื่องจากไม่สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของอุตสาหกรรมเหล่านี้ได้ด้วยวิธีการดัดด้วยแรงกด
การดัดแบบม้วน - หรือที่เรียกว่าการรีดแบบปิรามิดหรือการดัดแบบสามม้วน - จะส่งผ่านท่อ ท่อ หรือโปรไฟล์ผ่านชุดลูกกลิ้งสามตัวที่จัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยม เมื่อวัสดุเคลื่อนผ่านระหว่างลูกกลิ้ง วัสดุจะค่อยๆ โค้งงอเป็นเส้นโค้ง การปรับตำแหน่งของลูกกลิ้งกลางจะเปลี่ยนความโค้งที่เกิดขึ้น การดัดโค้งเป็นวิธีการหลักในการผลิตส่วนโค้งที่มีรัศมีความโค้งมาก เช่น เสาสถาปัตยกรรม ราวจับโค้ง โครงวงแหวน และบันไดวน
การดัดแบบม้วนและการดัดแบบหมุนด้วย CNC ไม่ใช่วิธีการแข่งขันสำหรับรูปทรงเดียวกัน - โดยจะตอบสนองความต้องการรูปร่างที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน:
เครื่องดัดสามม้วนที่ควบคุมด้วย CNC สมัยใหม่ใช้การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์กับตำแหน่งม้วนและความเร็วป้อน ทำให้สามารถผลิตรูปทรงโค้งที่ซับซ้อน รวมถึงส่วนทรงกรวย เกลียว และเส้นโค้งรัศมีแปรผัน พร้อมความสามารถในการทำซ้ำซึ่งเครื่องดัดม้วนแบบปรับด้วยตนเองทั่วไปไม่สามารถทำได้ อย่างไรก็ตาม นี่คือการควบคุม CNC ที่นำไปใช้กับกระบวนการดัดงอม้วน และรูปทรงที่การดัดม้วน CNC สามารถผลิตได้ยังคงแตกต่างโดยพื้นฐานจากการโค้งงอที่มีรัศมีแคบเฉพาะจุดซึ่งผลิตโดยเครื่องดัดแบบหมุน CNC เทคโนโลยีทั้งสองมีความเสริมกันมากกว่าที่จะสามารถใช้แทนกันได้
การดัดงอแบบเหนี่ยวนำจะให้ความร้อนแก่แถบแคบของท่อหรือท่อจนถึงอุณหภูมิที่วัสดุจะออกมาเป็นพลาสติก จากนั้นใช้โมเมนต์การดัดเพื่อทำให้บริเวณที่ได้รับความร้อนเปลี่ยนรูปเมื่อท่อถูกป้อนผ่านขดลวดเหนี่ยวนำ โซนให้ความร้อนจะเย็นลงอย่างรวดเร็วเมื่อผ่านขดลวด เป็นการล็อคส่วนโค้งเข้ากับวัสดุ การดัดแบบเหนี่ยวนำเป็นวิธีการหลักในการดัดท่อที่มีผนังหนาขนาดใหญ่ในน้ำมันและก๊าซ การผลิตกระแสไฟฟ้า และการใช้งานเชิงโครงสร้าง
ความแตกต่างระหว่างการดัดแบบหมุนด้วย CNC และการดัดแบบเหนี่ยวนำนั้นขึ้นอยู่กับขนาดและความสามารถของวัสดุเป็นหลัก:
สำหรับการใช้งานที่ใช้การดัดแบบเหนี่ยวนำ — ระบบท่อ หัวฉีดภาชนะรับความดัน โครงโครงสร้างขนาดใหญ่ — การดัดแบบหมุนด้วย CNC ไม่ใช่ทางเลือกอื่น เพียงแต่ไม่มีความสามารถทางกายภาพในการประมวลผลขนาดท่อที่เกี่ยวข้อง ในทางกลับกัน สำหรับส่วนประกอบท่อและท่อที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ การแพทย์ และ HVAC การดัดงอด้วยรัศมีขั้นต่ำขนาดใหญ่และต้นทุนเงินทุนสูงทำให้ไม่เหมาะสมโดยสิ้นเชิง
การดัดงอแบบหมุน — กระบวนการจับยึดท่อเข้ากับดายโค้งแบบหมุนแล้วลากไปรอบๆ ดายในขณะที่ดายแรงดันและแมนเดรลเสริมจะควบคุมรูปทรงของท่อ — เป็นกระบวนการพื้นฐานเดียวกับที่ใช้ในการดัดซีเอ็นซี ความแตกต่างที่สำคัญคือระบบควบคุมที่ควบคุมกระบวนการ
เครื่องดัดแบบหมุนแบบทั่วไปใช้ตัวหยุดเชิงกล สเกลไล่ระดับ และการปรับที่ผู้ปฏิบัติงานกำหนดตำแหน่งแต่ละแกน ผู้ปฏิบัติงานอ่านสเกลมุมบนแขนโค้งงอ เฝ้าดูวัสดุเข้าใกล้มุมเป้าหมาย และหยุดการโค้งงอที่ตำแหน่งที่ถูกต้องซึ่งตัดสินด้วยสายตา การตั้งค่าชิ้นส่วนใหม่ประกอบด้วยการทดสอบการโค้งงอ การวัดมุมและขนาดตามจริงเทียบกับแบบ การปรับจุดหยุดและสเกล และทำซ้ำจนกระทั่งได้ชิ้นทดสอบที่น่าพอใจ โดยทั่วไปกระบวนการนี้จำเป็นต้องใช้ ทดสอบการโค้งงอ 3 ถึง 8 ครั้งต่อหมายเลขชิ้นส่วน ก่อนที่จะเริ่มการผลิตได้ต้องใช้วัตถุดิบและเวลา
การใช้การควบคุม CNC กับการดัดแบบโรตารี่จะแปลงทุกแง่มุมของการทำงาน:
ที่ การดัดซีเอ็นซี เครื่องจักรในซีรีส์การขึ้นรูปท่อและโปรไฟล์รวมความสามารถทั้งหมดเหล่านี้ — การควบคุมมุมแบบวงปิด การเคลื่อนไหวพร้อมกันหลายแกน การชดเชยสปริงกลับ และการบันทึกข้อมูลการผลิต — ลงในแพลตฟอร์มการผลิตที่เหมาะสำหรับยานยนต์ HVAC เฟอร์นิเจอร์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการใช้งานด้านการผลิตท่อโครงสร้าง
การสปริงกลับ — การคืนความยืดหยุ่นของชิ้นส่วนที่โค้งงอหลังจากถอดเครื่องมือดัดออก — คือความท้าทายพื้นฐานในกระบวนการดัดโลหะทั้งหมด วิธีการดัดงอทุกวิธีต้องจัดการปัญหานี้ แต่คุณภาพและความสม่ำเสมอของการสปริงแบ็คที่ได้รับการชดเชยคือสิ่งที่สร้างความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธี CNC และวิธีที่ไม่ใช่ CNC
เมื่อท่อโลหะงอ เส้นใยด้านนอกของหน้าตัดจะถูกยืดออก (ความเค้นแรงดึง) และเส้นใยด้านในจะถูกบีบอัด วัสดุจะเปลี่ยนรูปเป็นพลาสติกในบริเวณที่เกินความเค้นคราก แต่พลังงานความเครียดแบบยืดหยุ่นจะถูกเก็บไว้ทั่วทั้งบริเวณส่วนโค้งงอ รวมถึงในบริเวณที่มีรูปร่างผิดปกติด้วยพลาสติก เมื่อภาระการดัดงอถูกกำจัดออกไป พลังงานยืดหยุ่นนี้จะทำให้วัสดุฟื้นตัวบางส่วนกลับไปสู่โครงแบบตรงดังเดิม: มุมโค้งงอจะลดลง จำนวนสปริงแบ็คขึ้นอยู่กับ:
แม้ว่าจะซื้อวัสดุจากซัพพลายเออร์รายเดียวกันโดยใช้ข้อกำหนดเดียวกัน ความแข็งแกร่งของผลผลิตระหว่างชุดการผลิตก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ใบรับรองโรงงานทั่วไปสำหรับท่อเหล็กโครงสร้างจะระบุความแข็งแรงของผลผลิตในช่วงหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้า S275 ให้ผลผลิตขั้นต่ำที่ระบุที่ 275 MPa แต่จริงๆ แล้วอาจมีความแข็งแรงของผลผลิตที่ใดก็ได้ตั้งแต่ 275 เมกะปาสคาล ถึง 420 เมกะปาสคาล ขึ้นอยู่กับความร้อนจำเพาะและพารามิเตอร์การหมุน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในการสปริงแบ็ค — แบทช์ที่จุดสูงสุดของช่วงผลผลิตอาจสปริงกลับได้ ขึ้นไปอีก 2-3 องศา กว่าชุดที่ปลายล่างสำหรับมุมโค้งงอที่กำหนดเดียวกัน ซึ่งเป็นความแตกต่างที่มองเห็นได้ทันทีและมักไม่เป็นที่ยอมรับในเชิงมิติ
ในการดัดงอแบบไฮดรอลิกแบบแมนนวลและแบบทั่วไป ความแปรผันแบบทีละชุดนี้กำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานสร้างการทดสอบการโค้งงอทุกครั้งที่โหลดวัสดุชุดใหม่ และปรับการตั้งค่าการดัดงอแบบแมนนวล ในการดัดด้วย CNC พร้อมการตอบสนองมุมแบบวงปิด ระบบจะตรวจจับการสปริงกลับที่แท้จริงของการโค้งงอแต่ละส่วนโดยอัตโนมัติตามมุมที่วัดได้เมื่อการทำงานของเครื่องมือเต็มรูปแบบ และปรับส่วนโค้งงอแบบไดนามิก — ชดเชยความแปรผันแบบชุดต่อชุดภายในการผลิตโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองใดๆ
ที่ challenge of springback is most severe in high-strength materials — advanced high-strength steel (AHSS) grades, titanium alloys, and precipitation-hardened stainless steels — where yield strengths of 600 MPa ถึงมากกว่า 1,500 MPa สร้างมุมสปริงกลับที่อาจต้องมีการโค้งงอมากเกินไป 10 ถึง 25 องศาขึ้นไป เพื่อให้ได้โค้งสุดท้าย 90 องศา การจัดการสิ่งนี้ในการดัดด้วยมือหรือแบบธรรมดาจำเป็นต้องมีการพัฒนาเชิงประจักษ์อย่างกว้างขวางของโต๊ะโค้งงอและการตรวจสอบวัสดุที่เข้ามาอย่างเข้มงวด การดัดด้วย CNC พร้อมการตอบสนองเชิงมุมช่วยให้ควบคุมได้อย่างน่าเชื่อถือผ่านระบบควบคุม ทำให้การดัดด้วย CNC เป็นเทคโนโลยีที่เอื้อต่อการดัดอย่างแม่นยำของวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงขั้นสูงในโครงสร้างตัวถังรถยนต์และส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศ
นอกเหนือจากข้อได้เปรียบพื้นฐานในด้านความแม่นยำในการควบคุมและความสามารถในการทำซ้ำแล้ว เครื่องดัด CNC ขั้นสูงยังเสนอตัวเลือกการกำหนดค่าเครื่องมือที่เป็นไปไม่ได้หรือทำไม่ได้อย่างมากด้วยวิธีที่ไม่ใช่ CNC
ส่วนประกอบท่อบางชนิดจำเป็นต้องมีการโค้งงอที่มีรัศมีต่างกันบนชิ้นส่วนเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ระบบไอเสียของรถยนต์ที่ต้องมีการโค้งงอที่มีรัศมีแคบในส่วนใต้ท้องรถที่จำกัด และการกวาดรัศมีที่มากขึ้นในส่วนที่เปิดโล่ง เครื่องดัด CNC แบบหลายกองพกพา การโค้งงอที่สมบูรณ์สองถึงห้าชุดจะตายพร้อมกัน บนหัวโค้งทั่วไป โปรแกรม CNC ระบุว่ากองแม่พิมพ์ใดที่จะใช้งานสำหรับการโค้งงอแต่ละครั้งตามลำดับ และเครื่องจะหมุนไปยังแม่พิมพ์ที่ถูกต้องโดยอัตโนมัติระหว่างการโค้งงอ ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนทั้งหมดผลิตขึ้นในวงจรเครื่องจักรเดียวโดยไม่ต้องยึดชิ้นส่วนใหม่ ความสามารถนี้ไม่มีการดัดงอแบบแมนนวลหรือแบบธรรมดา การผลิตชิ้นส่วนเดียวกันด้วยวิธีอื่นจะต้องมีการดัดแบบแยกกันหลายครั้งบนเครื่องจักรที่แตกต่างกัน โดยมีการจัดตำแหน่งใหม่ระหว่างการโค้งแบบแมนนวล ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดข้อผิดพลาดสะสมในมิติ
เครื่องดัดแบบหมุนทั่วไปจะโค้งงอในทิศทางเดียวเท่านั้น — โดยทั่วไปจะเป็นทางขวา (ตามเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากทิศทางป้อนวัสดุ) ส่วนประกอบที่มีการโค้งทั้งทางขวาและทางซ้าย เช่น ส่วนโค้ง S หรือชิ้นส่วนที่กลับทิศทางในพื้นที่สามมิติ โดยปกติแล้วจะต้องถอดชิ้นส่วนออก หมุนจากด้านหนึ่งไปอีกด้าน และโค้งงอในการตั้งค่าครั้งที่สอง เครื่องดัด CNC ด้านซ้ายขวามีการกำหนดค่าหัวโค้งทั้งด้านขวาและด้านซ้าย และสลับไปมาระหว่างส่วนต่างๆ ภายใต้การควบคุมโปรแกรม ผลลัพธ์ก็คือรูปทรงท่อสามมิติที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ส่วนโค้งตรงข้ามกันสามารถทำได้ ในรอบเครื่องเดียวอย่างต่อเนื่อง ขจัดข้อผิดพลาดในการติดตั้งซ้ำและจัดการกับความเสี่ยงต่อความเสียหายของกระบวนการติดตั้งสองขั้นตอน
เครื่องดัด CNC ร่วมสมัยใช้ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวไฟฟ้าทั้งหมดมากขึ้น แทนที่จะใช้กำลังไฮดรอลิกสำหรับแกนทั้งหมด เครื่องดัด CNC แบบไฟฟ้าทั้งหมดมีข้อดีมากกว่าเครื่อง CNC แบบไฮดรอลิกหลายประการ:
ในหลายอุตสาหกรรม ข้อกำหนดด้านคุณภาพ ความสามารถในการทำซ้ำ และการตรวจสอบย้อนกลับของส่วนประกอบท่อและท่อทำให้การดัดด้วย CNC ไม่ใช่แค่วิธีการที่นิยมใช้เท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีเดียวที่สามารถตอบสนองข้อกำหนดเฉพาะได้
การผลิตยานยนต์ยุคใหม่ดำเนินการตามกำหนดการส่งมอบตรงเวลาโดยมีสินค้าคงคลังเกือบเป็นศูนย์ ท่อไอเสีย ท่อน้ำมันเชื้อเพลิง ท่อเบรก ท่อเครื่องปรับอากาศ และส่วนประกอบท่อโครงสร้างทุกท่อจะต้องตรงกับอุปกรณ์ยึดชิ้นส่วนทุกประการ — การเปลี่ยนแปลงขนาดที่ต้องมีการปรับด้วยตนเองที่จุดประกอบ จะทำให้สายการผลิตหยุดชะงัก และไม่เป็นที่ยอมรับในเชิงเศรษฐกิจ ข้อมูลจำเพาะของการดัดท่อยานยนต์โดยทั่วไปต้องใช้ความคลาดเคลื่อนเชิงมุมของ บวกหรือลบ 0.3 ถึง 0.5 องศา และความคลาดเคลื่อนเชิงเส้นของ บวกหรือลบ 0.5 มม สำหรับชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว ความคลาดเคลื่อนสามารถทำได้ในการผลิตเฉพาะด้วยการดัดแบบหมุนด้วย CNC เท่านั้น อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นผู้ใช้เทคโนโลยีการดัดท่อ CNC รายใหญ่ที่สุดรายเดียว ซึ่งคิดเป็นประมาณประมาณ 45% ของการติดตั้งเครื่องดัด CNC ทั่วโลก ( ที่มา: Mordor Intelligence, รายงานตลาดเครื่องดัด CNC, 2022 ).
ท่อระบบไฮดรอลิกในเครื่องบินต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการจัดการคุณภาพ AS9100 และโดยทั่วไปจะต้องมีข้อกำหนดในการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุซึ่งเชื่อมโยงทุกบันทึกการผลิตกับความร้อนของวัสดุเฉพาะและโปรแกรมเครื่องจักรที่ใช้ ความสามารถในการบันทึกข้อมูลการผลิตเต็มรูปแบบของเครื่องดัด CNC สมัยใหม่ — บันทึกมุมโค้งงอจริง การหมุนจริง รอบเวลา และรหัสผู้ปฏิบัติงานสำหรับทุกการโค้งงอในทุกชิ้นส่วน — ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้โดยไม่ต้องจัดทำเอกสารคู่มือ ข้อมูลจำเพาะของท่อไฮดรอลิกสำหรับการบินและอวกาศมักต้องการความคลาดเคลื่อนเชิงมุมของ บวกหรือลบ 0.2 องศา และการตรวจสอบช่องว่างจากที่กำหนดในการประกอบซึ่งทำได้เฉพาะกับการผลิต CNC เท่านั้น
ส่วนประกอบท่อในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น โครงอุปกรณ์สร้างภาพ โครงสร้างโต๊ะผ่าตัด อุปกรณ์จัดการผู้ป่วย จะต้องผลิตจากวัสดุที่สะอาดที่ผ่านการตรวจสอบ ดัดโค้งโดยไม่มีสารหล่อลื่นที่อาจปนเปื้อนสภาพแวดล้อมทางการแพทย์ และตรวจสอบมิติตามข้อกำหนดเฉพาะที่เข้มงวด เครื่องดัด CNC แบบไฟฟ้าทั้งหมดที่ทำงานโดยไม่ใช้น้ำมันไฮดรอลิกเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมนี้ และการตรวจสอบย้อนกลับของการผลิต CNC แบบโปรแกรมเต็มรูปแบบรองรับเอกสารประกอบไฟล์ประวัติการออกแบบที่กำหนดโดย FDA 21 CFR Part 820 และ ISO 13485
การดัดท่อทองแดงสำหรับขดลวดระเหยและคอนเดนเซอร์ HVAC ต้องใช้รัศมีการโค้งงอสม่ำเสมอ ซึ่งมีเพียงการดัดจากสักหลาดด้วย CNC เท่านั้นที่สามารถผลิตได้ในท่อทองแดงที่มีผนังบางโดยไม่มีข้อบกพร่องด้านรูปไข่ซึ่งจะจำกัดการไหลของสารทำความเย็น เครื่องดัดท่อทองแดง CNC ความเร็วสูงสำหรับการผลิตคอยล์ HVAC บรรลุอัตรารอบของ มากถึง 600 โค้งต่อชั่วโมง บนเครื่องจักรหลายหัวอัตโนมัติ — อัตราการผลิตที่ไม่สามารถดัดด้วยมือหรือแบบธรรมดาได้
การเลือกวิธีการดัดงอที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่กำหนดนั้นจำเป็นต้องประเมินปัจจัยหลายประการพร้อมกัน ตารางด้านล่างแสดงกรอบการตัดสินใจที่มีโครงสร้างตามเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญที่สุด
| ปัจจัยการคัดเลือก | ชอบการดัด CNC | โปรดปรานวิธีการทางเลือก |
|---|---|---|
| ปริมาณการผลิต | ปริมาณปานกลางถึงสูง (50 ชิ้นต่อการดำเนินการผลิต) | ต้นแบบเดี่ยวหรือปริมาณน้อยมาก (ต่ำกว่า 10 ชิ้น) |
| ข้อกำหนดความอดทนเชิงมุม | แน่นกว่าบวกหรือลบ 1 องศา | หลวมกว่าบวกหรือลบ 2 องศา |
| จำนวนโค้งต่อชิ้นส่วน | โค้งสองครั้งขึ้นไปต่อส่วน | โค้งเดียวง่ายๆ |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ | 6 มม. ถึง 200 มม | สูงกว่า 200 มม. (การดัดแบบเหนี่ยวนำหรือแบบกด) ต่ำกว่า 6 มม. (ขึ้นรูปด้วยมือ) |
| ข้อกำหนดรัศมีโค้งงอ | รัศมีแคบ (1 ถึง 3 เท่า OD) | รัศมีขนาดใหญ่ (มากกว่า 8 เท่าของ OD) - การดัดงอแบบม้วน; ใหญ่มาก — การเหนี่ยวนำ |
| ความทนทานต่อการตกไข่หน้าตัด | ต้องการการตกไข่น้อยกว่า 3% | ยอมรับไข่ได้มากกว่า 5% - สามารถดัดงอได้ |
| ประเภทวัสดุ | เหล็กคาร์บอน สแตนเลส อลูมิเนียม ทองแดง ไทเทเนียม AHSS | เหล็กกล้าคาร์บอนผนังหนักมากที่มีความหนามากกว่า 20 มม. — แนะนำให้ใช้การเหนี่ยวนำ |
| การตรวจสอบย้อนกลับแบบ Part-to-Part | จำเป็น (การบินและอวกาศ, การแพทย์, ยานยนต์) | ไม่จำเป็น (งานประดิษฐ์ทั่วไป, งานไซต์งาน) |
| ความซับซ้อนทางเรขาคณิต | โค้งหลายระนาบ หลายรัศมี โค้งซ้ายขวา | ระนาบเดียว รัศมีเดียว เรขาคณิตอย่างง่าย |