O que causa rugas na superfície de um tubo após ser processado por uma curvadora de tubos?

Rugas onduladas na parte interna de uma curvatura de tubo são um dos defeitos de qualidade mais comuns na dobra de tubos. As rugas não apenas afetam a aparência, mas também reduzem a espessura útil da parede do tubo e enfraquecem sua resistência estrutural. A análise a seguir examina as principais causas e soluções em três dimensões: processo, molde e materiais.

1. Ajuste incorreto da matriz anti-rugas

Causa: A folga entre a matriz anti-rugas e a matriz de dobra é grande demais, fazendo com que a face interna do tubo perca suporte efetivo, resultando em instabilidade do material e formação de rugas sob tensão de compressão.

Solução: Ajuste a matriz anti-rugas para que fique bem encaixada no canal da matriz de dobra. A folga deve ser tal que uma folha de papel A4 possa deslizar por ela sem ficar solta. Além disso, certifique-se de que a borda frontal da matriz anti-rugas esteja alinhada com o ponto tangente da matriz de dobra.

2. Mandril não utilizado ou posicionado incorretamente

Causa: Para tubos de parede fina ou curvas de pequeno raio (r/d≤3), não se utiliza mandril, ou a extensão do mandril é insuficiente, ou a cabeça esférica fica posicionada muito recuada, fazendo com que o lado interno da dobra perca o suporte interno.

Solução: Selecione um mandril com cabeça esférica ou um mandril rígido de acordo com o diâmetro do tubo e a espessura da parede, e ajuste a posição de extensão do mandril para 0,5–1,5 mm antes do ponto tangente da matriz de dobra.

3. Raio de dobra insuficiente

Causa: A relação entre o raio do centro de dobra (r) e o diâmetro externo do tubo (d), r/d, é pequena demais (normalmente abaixo de 2,5 a 3 vezes), ultrapassando o limite de estabilidade à compressão do material.

Solução: Aumente o raio de dobra ou use um tubo de parede mais espessa. Se for necessária uma dobra de pequeno raio, deve-se empregar um processo combinado com mandril, matriz antirrugas e meio de enchimento (como mola de dobra).

4. Parede do tubo fina ou material macio

Causa: Paredes mais finas resultam em menor resistência à instabilidade. Materiais macios (como cobre recozido ou alumínio) tendem a formar rugas no lado comprimido.

Solução: Substitua por um tubo de parede mais espessa ou use um material mais duro. Para materiais macios, reduza adequadamente a velocidade de dobra para minimizar a irregularidade do escoamento do material.

5. Velocidade de dobra excessiva

Causa: A velocidade angular de dobra excessiva impede que o material dentro do tubo se estabilize e flua, levando ao aparecimento rápido de rugas localizadas.

Solução: Reduza a velocidade de dobra, especialmente no início do processo de dobra. Em máquinas de dobra de tubos CNC, pode-se definir uma curva de variação de velocidade—velocidade baixa para a dobra inicial, velocidade constante no meio e velocidade baixa para a dobra final.

6. Desgaste da matriz ou acabamento superficial inadequado

Causas: O desgaste ou o acúmulo de cavacos e ferrugem nas superfícies de trabalho da matriz de dobra e da matriz antirrugas provoca atrito irregular, e diferenças locais de resistência induzem rugas.

Soluções: Inspecione a superfície da matriz, repare ou substitua as matrizes desgastadas. Limpe a matriz e aplique óleo especial para dobra de tubos para manter a lubrificação adequada.

7. Força de fixação insuficiente ou excentricidade

Causas: Pressão insuficiente da matriz de fixação, ou desalinhamento entre a matriz de fixação e a matriz de dobra, fazendo com que o tubo deslize ou se desloque durante a dobra, resultando em força desigual no lado interno.

Soluções: Verifique a pressão do cilindro de fixação para garantir que ela atinja o valor definido. Calibre a precisão de alinhamento da matriz de fixação e da matriz de dobra.

Abordagem rápida de diagnóstico

Quando aparecerem rugas, verifique na seguinte ordem:

1. Verifique a folga da matriz antirrugas→ 2. Confirme a posição do mandril→ 3. Calcule se o R/D é pequeno demais→ 4. Verifique a espessura da parede e a condição do material→ 5. Faça um teste com velocidade de dobra reduzida→ 6. Verifique o desgaste e a lubrificação das matrizes

A maioria dos problemas de enrugamento decorre de duas causas principais: suporte insuficiente e instabilidade por compressão. Identificar a causa raiz resolverá o problema de forma eficaz.