การดัดแบบ 3 มิติ ผู้จำหน่าย

เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ เป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะที่ควบคุมโดย CNC ซึ่งใช้ลูกกลิ้งที่ปรับได้ตั้งแต่ 3 ตัวขึ้นไปเพื่อดัดโปรไฟล์โลหะ ท่อ หรือแผ่นโลหะอย่างต่อเนื่องให้เป็นรูปทรงโค้งที่ซับซ้อนในพื้นที่สามมิติ แตกต่างจากการดัดม้วน 2D ทั่วไปซึ่งสร้างส่วนโค้งวงกลมอย่างง่ายในระนาบเดียว เครื่องดัดแบบ เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ จะควบคุมความโค้งของชิ้นงานในทิศทาง X, Y และ Z ไปพร้อมๆ กัน ทำให้สามารถสร้างเส้นโค้งเชิงพื้นที่ เช่น เอนลิซ ส่วนโค้งผสม วงรี พาราโบลา และเส้นทาง 3 มิติที่มีรูปแบบอิสระ

ลูกกลิ้งทั้งสามทำงานเป็นระบบการเปลี่ยนรูปแบบก้าวหน้า: ในขณะที่ชิ้นงานถูกป้อนระหว่างลูกกลิ้ง ตำแหน่งของลูกกลิ้งแต่ละตัวจะถูกปรับอย่างอิสระโดยเซอร์โวไดรฟ์ภายใต้การควบคุมของ CNC ทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกเฉพาะจุดซึ่งจะทำให้ส่วนตัดขวางโค้งงอเป็นเส้นทางโค้งของเป้าหมาย การทำซ้ำตำแหน่งลูกกลิ้ง CNC ของ ประมาณ 0.01 มม ช่วยให้สามารถผลิตส่วนประกอบทางสถาปัตยกรรม การบินและอวกาศ และโครงสร้างที่ซับซ้อน ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยอุปกรณ์ดัดโค้งแบบแมนนวลหรือแบบ 2 มิติ

เครื่องดัดโค้งแบบ 3D ทำงานอย่างไร

หลักการขึ้นรูปสามลูกกลิ้ง

ในการกำหนดค่าลูกกลิ้งสามมาตรฐาน ลูกกลิ้งสองตัวทำหน้าที่เป็นลูกกลิ้งรองรับ/ขับเคลื่อน (ตำแหน่งคงที่หรือปรับได้) และลูกกลิ้งหนึ่งตัวเป็นลูกกลิ้งดัด (ปรับได้ในแนวตั้ง) เมื่อชิ้นงานเคลื่อนที่ผ่านระหว่างลูกกลิ้ง การเคลื่อนตัวในแนวตั้งของลูกกลิ้งดัดจะกำหนดรัศมีความโค้งเฉพาะที่จุดสัมผัส ด้วยการเปลี่ยนแปลงการกระจัดนี้อย่างต่อเนื่องในขณะที่โปรไฟล์ถูกป้อนเข้าไป สามารถสร้างเส้นโค้งรัศมีที่แปรผันได้อย่างต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นส่วนโค้งที่มีรัศมีคงที่ ตลอดความยาวของชิ้นงาน

การขึ้นรูปเชิงพื้นที่ 3 มิติ

สำหรับการผลิตเส้นโค้ง 3 มิติอย่างแท้จริง ชุดประกอบลูกกลิ้งจะถูกติดตั้งบนระบบที่ช่วยให้สามารถปรับจุดสัมผัสลูกกลิ้งด้านข้าง (แกน Y) และการหมุน (บิด) ในขณะที่โปรไฟล์ป้อนผ่าน ช่วยให้ทิศทางการดัดเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามความยาวของชิ้นงาน ทำให้เกิดรูปทรงที่เป็นเกลียว โค้งแบบผสม และบิดเชิงพื้นที่ ระบบ CNC จะสอดแทรกแกนลูกกลิ้งทั้งหมดพร้อมกัน โดยแปลเรขาคณิตของเส้นโค้งเป้าหมาย 3D ให้เป็นลำดับการเคลื่อนที่ของลูกกลิ้งหลายแกนที่ประสานกัน

Multi-Pass Bending สำหรับรัศมีที่แน่น

สำหรับรัศมีที่แคบกว่าสามารถทำได้ในการผ่านครั้งเดียว (โดยทั่วไปอัตราส่วน R/ส่วนสูงน้อยกว่า 5:1 สำหรับส่วนโครงสร้าง) โปรแกรม CNC ดำเนินการหลายรอบโดยเพิ่มระยะการเคลื่อนที่ของลูกกลิ้งเพิ่มขึ้นทีละน้อย โดยค่อยๆ ดัดโปรไฟล์ไปยังรัศมีเป้าหมายโดยไม่ทำให้วัสดุเกิดความเครียดมากเกินไป จำนวนรอบที่ต้องการขึ้นอยู่กับความเหนียวของวัสดุและรัศมีเป้าหมาย อาจต้องใช้ส่วนอลูมิเนียม ผ่านไป 3–5 ครั้ง ในขณะที่โลหะที่นิ่มกว่าอาจไปถึงเป้าหมายได้ใน 1–2 รอบ

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สำคัญ

ความสามารถในการทำซ้ำสูงและความแม่นยำของ CNC

การวางตำแหน่งลูกกลิ้งที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวพร้อมการตอบสนองของตัวเข้ารหัสทำให้สามารถทำซ้ำตำแหน่งลูกกลิ้งได้ 0.01 มม ซึ่งแปลความสม่ำเสมอของรัศมีได้ดีกว่า ±0.5% ตลอดความยาวโปรไฟล์ทั้งหมด ความแม่นยำนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมที่ส่วนประกอบโค้งที่เหมือนกันจะต้องประกอบเข้าด้วยกันโดยมีช่องว่างรอยต่อที่สม่ำเสมอ และสำหรับเฟรมการบินและอวกาศที่การเบี่ยงเบนของเส้นโค้งส่งผลต่อประสิทธิภาพแอโรไดนามิก

ความเค้นตกค้างต่ำและความเสถียรของมิติ

เพราะ เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ กระจายการเสียรูปของการดัดแบบค่อยเป็นค่อยไปและก้าวหน้าไปตามความยาวของโปรไฟล์ แทนที่จะใช้ที่จุดเดียวเหมือนกับการดัดแบบกด การกระจายความเค้นตกค้างในชิ้นงานที่เสร็จแล้วจะมีความสม่ำเสมอมากกว่าและมีขนาดต่ำกว่า ซึ่งส่งผลให้มีความเสถียรของขนาดที่ดีขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ลดสปริงกลับหลังการขึ้นรูป และลดความเสี่ยงของการเสียรูปล่าช้าระหว่างการเชื่อมขั้นปลายหรือการเคลือบ

ประเภทและขนาดโปรไฟล์ที่หลากหลาย

เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติรองรับส่วนตัดขวางที่กว้างของโปรไฟล์โครงสร้างและสถาปัตยกรรมโดยการเตรียมลูกกลิ้งด้วยร่องที่เข้ากันกับโปรไฟล์หรือพื้นผิวเรียบ:

• ท่อและท่อกลม (Ø20 มม. ถึง Ø500 มม.)
• ส่วนกลวงแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยม (20×20 ถึง 400×200 มม.)
• เหล็กฉาก (L30×30 ถึง L200×200 มม.)
• เหล็กรางน้ำ (ส่วน U/C สูงถึง C300)
• เอชบีมและไอบีม (สูงถึง HEA 300 และหนักกว่าในเครื่องจักรขนาดใหญ่)
• การอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมแบบกำหนดเอง (ส่วน T, ส่วน Z, โปรไฟล์ผนังม่าน)
• แผ่นเรียบ (สำหรับการขึ้นรูปกรวยและหัวจานก่อน)

ระบบอัตโนมัติและการวัดแบบรวม

ระบบเครื่องดัดโค้ง 3D ขั้นสูงผสานรวมการวัดรัศมีออนไลน์ โดยใช้เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์หรือเครื่องคำนวณความโค้งที่ใช้ตัวเข้ารหัส ซึ่งจะป้อนข้อมูลเรขาคณิตของเส้นโค้งแบบเรียลไทม์กลับไปยังตัวควบคุม CNC ระบบจะปรับตำแหน่งลูกกลิ้งโดยอัตโนมัติเพื่อแก้ไขความเบี่ยงเบนระหว่างรัศมีจริงและรัศมีเป้าหมายตรงกลางโดยไม่ต้องหยุดเครื่อง การควบคุมรัศมีวงปิดนี้จะช่วยลดอัตราของเสียบนโปรไฟล์ที่ซับซ้อน 5–15% (วงเปิด) ไปข้างใต้ 1% .

การเปรียบเทียบ: เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ กับวิธีการดัดแบบอื่นๆ สำหรับโปรไฟล์

การใช้งานในอุตสาหกรรมของเครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ

การก่อสร้างทางสถาปัตยกรรมและโครงสร้าง

เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติ เป็นเทคโนโลยีหลักในการผลิตส่วนประกอบเหล็กโครงสร้างโค้งในอาคารขนาดใหญ่ หลังคาสนามกีฬา หลังคาอาคารสนามบิน และสะพานคนเดิน คานไอโครงสร้าง ส่วนกลวง และโปรไฟล์ช่องที่โค้งงอเป็นรูปทรงเกลียวหรือโค้งผสม มักใช้ในบันไดแบบพิเศษ ราวจับโค้ง และโหนดกรอบอวกาศที่เส้นโค้งเปลี่ยนทิศทางในพื้นที่ 3 มิติ

โครงยานยนต์และรถราง

ส่วนโค้งหลังคา ขอบหน้าต่าง และรางโครงสร้างด้านข้างตัวรถสำหรับรถบัส รถราง และยานพาหนะเฉพาะกิจเป็นไปตามเส้นทางโค้ง 3 มิติที่ซับซ้อน ซึ่งสอดคล้องกับพื้นผิวการออกแบบภายนอกของยานพาหนะ เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างโค้งเหล่านี้จากการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมหรือส่วนเหล็กกล้ากลวงในการผ่านเครื่องจักรเพียงเครื่องเดียว โดยมีความแม่นยำของรัศมีเพียงพอสำหรับการประกอบโดยตรงเข้ากับโครงรถโดยไม่ต้องดำเนินการติดตั้งเพิ่มเติม

โครงสร้างการต่อเรือและนอกชายฝั่ง

โครงตัวเรือ คานดาดฟ้าโค้ง และการโค้งงอของท่อในโครงสร้างด้านบนของแท่นนอกชายฝั่ง จำเป็นต้องมีการดัดโค้งในรัศมีขนาดใหญ่ของส่วนเหล็กหนัก เครื่องดัดโค้งแบบ 3 มิติสำหรับการต่อเรือสามารถแปรรูปส่วนต่างๆ ได้สูงสุด 600 มม. × 300 มม ด้วยความหนาของผนังสูงสุด 30 มม. ให้ส่วนโค้งแบบผสมตามรูปทรงของตัวเรือ โดยไม่มีการบิดเบือนความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการโค้งงอของความร้อน

โครงสร้างพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงาน

รางยึดแบบโค้งสำหรับอาร์เรย์แผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาโค้งหรือด้านหน้าอาคาร โครงโครงเครื่องกังหันลม และระบบกักเก็บพลังงานที่เป็นโครงสร้างที่อยู่อาศัย ล้วนได้รับประโยชน์จากความสามารถของเครื่องดัดโค้งแบบ 3D ในการผลิตโปรไฟล์อะลูมิเนียมโค้งน้ำหนักเบาและแม่นยำ ซึ่งสอดคล้องกับรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวทางสถาปัตยกรรมหรือวิศวกรรมที่ซับซ้อน

คำถามทั่วไปเกี่ยวกับเครื่องดัดโค้ง 3D

เส้นโค้ง 3 มิติถูกตั้งโปรแกรมไว้ในเครื่องอย่างไร?

โดยทั่วไป เรขาคณิตของเส้นโค้ง 3D เป้าหมายถูกกำหนดให้เป็นกราฟ point cloud, spline หรือ NURBS ในโมเดล 3D CAD ซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์นำเข้ารูปทรงเรขาคณิตนี้ แยกเส้นโค้งออกเป็นคำสั่งตำแหน่งลูกกลิ้งตามช่วงการเพิ่มฟีดที่กำหนดไว้ ใช้การชดเชยการสปริงกลับ และสร้างโปรแกรม CNC แบบหลายแกน สามารถตรวจสอบโปรแกรมได้โดยการจำลองก่อนการโค้งงอทางกายภาพครั้งแรก ช่วยลดเศษชิ้นส่วนแรกบนรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน

รัศมีโค้งงอขั้นต่ำที่ทำได้สำหรับส่วนโครงสร้างคือเท่าใด

สำหรับส่วนกลวงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เป็นเหล็กโครงสร้างมาตรฐาน (เช่น RHS 100×100×5 มม.) รัศมีโค้งงอต่ำสุดที่ทำได้โดยการรีดเย็นจะอยู่ที่ประมาณ 8–12× ความสูงของส่วน (รัศมีเส้นกึ่งกลาง 800–1,200 มม.) โดยไม่มีการบิดเบือนของหน้าตัดอย่างมีนัยสำคัญ รัศมีที่แคบกว่านั้นต้องใช้การผ่านหลายครั้งโดยใช้ความร้อนปานกลาง หรือใช้การรีดโดยใช้แมนเดรลซึ่งมีอยู่ในเครื่องจักรเฉพาะทาง

การบิดเบี้ยวของหน้าตัด (ovalization) เกิดขึ้นระหว่างเครื่องดัดโค้งแบบ 3D หรือไม่

ใช่ การดัดโค้งของหน้าตัดหรือการบิดเบี้ยวของหน้าแปลนในระดับหนึ่งนั้นมีอยู่ในการดัดโค้ง สำหรับท่อกลม โดยทั่วไปการตกไข่ที่ส่วนโค้งจะจำกัดอยู่เพียงเท่านั้น 3–8% ของ OD ที่ระบุ เมื่อรัศมีโค้งงอมากกว่า 10× OD สำหรับส่วนสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยม ส่วนนูนด้านข้างที่รัศมีด้านนอกสามารถควบคุมได้ด้วยร่องลูกกลิ้งที่เข้ากันกับโปรไฟล์ที่รองรับทั้งสี่ด้านระหว่างการโค้งงอ สำหรับไอบีมและช่องต่างๆ การโก่งของรางจะป้องกันการโก่งงอของรางได้โดยการปรับความเร็วและแรงกดของลูกกลิ้งดัดเพื่อรักษาอัตราการเสียรูปที่ถูกควบคุม