آلة الثني: دليل شامل للمبتدئين

في مشهد التصنيع اليوم، آلة الانحناءتعتبر الآلات من الأدوات التي لا غنى عنها، فهي تعمل على تشكيل المواد الخام إلى أشكال دقيقة بكفاءة لا مثيل لها. من صياغة التصميمات الزاوية في الصفائح المعدنية إلى ثني الأنابيب الفولاذية القوية، تشكل هذه الآلات العمود الفقري لعدد لا يحصى من الصناعات، بما في ذلك صناعة السيارات والبناء وتكييف الهواء والتدفئة والمزيد.

ومع ذلك، فإن العثور على الانحناء المناسب لعملك يمكن أن يكون عملية صعبة.
تقوم هذه المقالة بتبسيط أساسيات آلات ثني المعادن ومقارنة أنواعها المختلفة وتطبيقاتها وفوائدها.

ما هي آلات الانحناء؟

آلات الثني هي أدوات معالجة المعادن التي تقوم بثني وتشكيل وثني الأجزاء بزوايا مختلفة. عملية الثني هي تقنية عمل باردة تعمل على شد المعدن بلطف إلى الزاوية المطلوبة. في بعض الأحيان، تكون هناك حاجة إلى بعض زيت الماكينة أو مواد التشحيم للمساعدة في تقليل المقاومة بين قطعة العمل وآلة الضغط.

إن مفتاح الحصول على أداة ثني عالية الجودة هو التوزيع المتساوي للضغط على طول سطح قطعة العمل المعدنية. فالقوة المتساوية والمتسقة تقلل من خطر إجهاد المعدن والكسر العرضي.
تتمتع أدوات الثني بتوافق شبه عالمي مع المعادن. فهي قادرة على ثني كل شيء بدءًا من المعادن اللينة مثل النحاس والألومنيوم وحتى المعادن الصلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم.

كيف تعمل آلة الثني؟

يحدد نوع الآلة في المقام الأول مبدأ العمل الأساسي لآلة الثني. تستخدم آلات الثني من نوع مكابح الضغط أسلوب الثقب والقطع لتشكيل الصفائح المعدنية. وعلى النقيض من ذلك، تستخدم آلة ثني الأنابيب مجموعة من اثنتين إلى ثلاث بكرات دوارة تعمل على شد الأنابيب وثنيها.

لاحقًا، عندما نتعمق في تفاصيل أدوات الثني المختلفة، سنرى أن المبدأ العام يظل كما هو. لبدء عملية الثني، تحتاج قطعة العمل المعدنية إلى قوتين متعاكستين يتم التحكم فيهما عند نقطة مركزة.

وسوف نناقش المعادن المختلفة التي تتم معالجتها بمزيد من التفصيل لاحقًا في المقالة.

أنواع مختلفة من آلات الثني

سواء كانت أنابيب صغيرة أو أنابيب كبيرة أو حديد تسليح أو صفائح معدنية سميكة أو صفائح معدنية عادية، فإن آلة الثني متاحة لجميع التطبيقات

تتمتع كل آلة ثني بوظائف محددة تلبي عمليات تصنيع المعادن المختلفة.

آلة ثني الأنابيب (ثني الأنابيب)

تم تصميم آلة ثني الأنابيب لثني الأشكال الأسطوانية بحيث يظل القطر الداخلي للأنبوب ثابتًا على طوله بالكامل. وعلى الرغم من أن هذه الآلات تسمى عادةً آلة ثني الأنابيب، إلا أنها يمكنها ثني أشكال أنابيب أخرى مثل الأنابيب المستطيلة أو المربعة أو القضبان الصلبة أو القنوات المعدنية.

حدود

تختلف معلمات آلة ثني الأنابيب من آلة إلى أخرى. تحتوي معظم الآلات الصناعية على المعلمات التالية.

نطاق القطر الخارجي – من 0.5 بوصة إلى 72 بوصة
نصف قطر الانحناء – 1.5D – 20D (D=القطر)
أقصى زاوية انحناء – 270 درجة
الحد الأقصى لسمك الجدار – 5 بوصات
أنواع آلات ثني الأنابيب
يمكن تصنيف عمل آلة ثني الأنابيب إلى عدة أنواع بناءً على التكوينات اليدوية أو الأوتوماتيكية ومجموعات الميزات المختلفة الخاصة بها. هناك أربعة أنواع أساسية من آلات ثني الأنابيب.
آلة ثني السحب الدوراني (ثني التمدد)
آلة ثني الضغط
ماكينة ثني الكبش
آلة ثني الأسطوانة

عملية

تقوم آلة ثني الأنابيب الدوارة بربط الأنبوب المعدني على طول قالب ثني دائري. تسحب الرافعة الأنبوب على طول القالب، مما يؤدي إلى ثنيه في هذه العملية. هذه التقنية تناسب الأنابيب والقضبان ذات القطر الصغير إلى المتوسط.

تستخدم آلة ثني الأنابيب بالضغط قوة ضغط لتشكيل الأنبوب المعدني. وهي تحتوي على مكبسين ضغط جانبيين يضغطان على مقدمة ومؤخرة الأنبوب ضد قالب ثني دائري. ويفضل استخدام آلة ثني الأنابيب بالضغط لقدرتها على ثني الأنابيب الكبيرة بسهولة.

إن ثني الأنابيب باستخدام الكبش هو عكس الثني بالضغط. فهو يستخدم الكبش لتطبيق الضغط على مركز نقطة الانحناء بدلاً من تطبيق القوة على المنطقة المحيطة بالأنبوب. ويمكن لهذه التقنية ثني الأنابيب بزوايا أكثر حدة.

تتضمن أداة ثني الأنابيب ذات الأسطوانة ثلاث بكرات أو أكثر تدور في اتجاهين متعاكسين. وبينما تتحرك الأنابيب المعدنية عبر الآلة، تقوم البكرات بثنيها ببطء إلى جانب واحد. تساعد المسافة بين البكرات في تحديد زاوية الانحناء. يوصى بالمرور المتكرر عبر الآلة للحصول على انحناءات عالية الجودة، مع زيادة زاوية الانحناء مع كل مرور.

آلة لف الصفائح

آلة ثني الصفائح المعدنية هي أداة صناعية مصممة لثني الصفائح المعدنية الكبيرة إلى مسار أسطواني أو نصف أسطواني. حتى آلات ثني الصفائح المعدنية المستخدمة في البداية تكون عادةً بحجم شاحنة وتكون إما آلية بالكامل أو شبه آلية.
تستطيع آلة لف الصفائح الصناعية القياسية لف صفائح معدنية يصل سمكها إلى 3 بوصات على البارد. ويمكن لنفس الآلة أيضًا ثني صفائح يصل سمكها إلى 4 بوصات باستخدام اللف الساخن.

حدود

فيما يلي بعض معلمات التشغيل الشائعة لآلات لف الصفائح.

طول قطعة العمل - 12 قدمًا و 144 بوصة.
عرض قطعة العمل – حسب طول الأسطوانة
سمك قطعة العمل – 3 بوصات (درفلة باردة) أو 4 بوصات (درفلة ساخنة)
الحد الأقصى لقطر التدحرج - 12 قدمًا.

عملية

يظل التصميم العام لآلة لف الصفائح ثابتًا في مختلف الطرز. فهي تستخدم نظامًا بثلاث بكرات مرتبة على شكل هرمي. حيث تطبق البكرة العلوية قوة لأسفل، بينما تطبق البكرتان السفليتان قوة رد فعل معاكسة، مما يحافظ على تثبيت الصفائح المعدنية بإحكام في المنتصف.

تراقب أنظمة التحكم القوية في المحركات المسافة بين الأسطوانات العلوية والسفلية وتضبطها. وكما هو الحال مع آلات ثني الأنابيب، يلزم المرور عبر الآلة عدة مرات للحصول على انحناءات أكثر حدة.

التطبيقات

البتروكيماويات والنفط والغاز – خزانات الاحتواء
الفضاء والطيران – الصاروخ من الخارج
السيارات والنقل – شاحنة الصهريج
التعدين والمعدات الثقيلة – الأنابيب تحت الماء
صناعة السفن والصناعات البحرية
البناء والعمارة

مكابس صفائح معدنية

تُعد أداة ثني الصفائح المعدنية أداة قوية لتشكيل الصفائح المعدنية المسطحة إلى أشكال وهياكل معقدة. يمكن لهذه الأدوات ثني المعادن وثنيها وطويها بزوايا مختلفة للحصول على لمسة نهائية حادة أو زاويّة أو مستديرة.

تُستخدم عملية ثني الصفائح المعدنية دائمًا جنبًا إلى جنب مع تقنية قطع المعادن. على سبيل المثال، تُستخدم آلات القطع بالليزر الليفي لقطع الشكل الأساسي، وتُستخدم آلات الثني لتشكيله في تصميم ثلاثي الأبعاد.
ثني الصفائح المعدنية على الفولاذ الكربوني
على غرار لف الأنابيب، هناك عدة أنواع من تقنيات ثني الصفائح المعدنية.

عملية الثني بالثقب والقوالب
عملية تشكيل الخرز بالقالب الواحد
عملية تشكيل القالبين
عملية ثني الأسطوانة

حدود

نطاق سمك الورقة - 0.08 إلى 0.24 بوصة
الحد الأقصى لطول الورقة - يعتمد على حجم الماكينة
الحد الأقصى لعرض الورقة - يعتمد على حجم الماكينة

عملية

في عملية ثني الصفائح المعدنية عن طريق الثقب والقالب، يتم ضغط الصفائح المعدنية بين مكبس قوي ودعامتين مضادتين (قالب) لإنشاء الانحناءات.
تتضمن عملية التشكيل باستخدام قالب واحد دفع الورقة المعدنية إلى داخل قالب تجويف دائري، مما يؤدي إلى تشكيل الحافة الحادة للورقة المعدنية إلى حافة مستديرة.
تتضمن عملية التشكيل باستخدام قالبين وضع صفيحة معدنية بين قالب موجب وآخر سالب. يعكس القالبان العلوي والسفلي بعضهما البعض ويتناسبان معًا بشكل مثالي عند إغلاقهما.
تتضمن عملية ثني الصفائح المعدنية باستخدام الأسطوانات ثلاث أسطوانات تعمل على ثني الصفائح المعدنية. وتكون أسطوانات الصفائح المعدنية أصغر حجمًا من آلات ثني الصفائح.

التطبيقات

تصنيع العلبة الإلكترونية
ألواح هيكل السيارة
حاشية معدنيةحاشية معدنية
الثلاجات
الأقواس
تطبيقات صناعية مختلفة.
تعد عملية تقوية حواف المعدن وإخفاء النتوءات عملية شائعة.

آلة الثني

تُعد آلات مكابح الضغط أدوات متخصصة في تصنيع الصفائح والألواح المعدنية الصناعية. وهي تستخدم أسلوب الثقب والقوالب في الانحناء، كما أنها تحتوي على مكابح قوية تمنع الثقب من ملامسة القالب الموجود أسفله بالكامل.
يمكن لآلة ثني الصفائح المعدنية أن تنتج قوة هائلة للأسفل، مما يسمح بمعالجة الصفائح المعدنية السميكة. كما أنها تدعم أنظمة ثني مختلفة لها مزاياها الخاصة.

الفرامل الهيدروليكية
الفرامل الكهربائية
فرامل كهربائية هجينة
فرامل سينكرو
فرامل صامولة التوقف
تعتبر الفرامل الكهربائية الخيار الأعلى أداءً وعادةً ما يتم تفضيلها بسبب تشغيلها شبه الصامت.

آلة ثني مكابح الضغط مع مكابح إلكترونية

حدود

نطاق سمك الورقة – 0.24 إلى 0.80 بوصة
الحد الأقصى لطول الورقة - يعتمد على حجم الماكينة
الحد الأقصى لعرض الورقة - يعتمد على حجم الماكينة

عملية

يتم توصيل مجموعة مثقب وقوالب متطابقة بآلة ثني الثني. يتم تغذية تعليمات الانحناء إلى نظام كمبيوتر يحدد قوة ضغط المثقب ونقطة الكبح.

تحتوي آلات الضغط على مجموعة متنوعة من أدوات الثقب والقوالب التي تحدد زاوية الانحناء وشكلها واللمسة النهائية.

التطبيقات

تُستخدم آلات ضغط الفرامل في العديد من الصناعات لتطبيقات تشكيل المعادن المختلفة.

الآلات الثقيلة
بناء
السيارات
بناء السفن
النفط والغاز
إلخ.

خاتمة

تلعب أدوات ثني المعادن دورًا كبيرًا في صناعاتنا التصنيعية الحديثة. كانت الطريقة التقليدية لثني الأجزاء بالمطرقة تستغرق وقتًا طويلاً وتؤدي إلى نتائج رديئة. لقد أثبتت طرق الثني الحديثة، مثل الثني الهيدروليكي ولف الأنابيب، نفسها مرارًا وتكرارًا. يعد ثني الأنابيب، على وجه الخصوص، عنصرًا ضروريًا لأعمال السباكة.