Как правильно гнуть алюминиевую шину

1 Способы деформирования алюминия

Гибка металла предполагает воздействие на него некоторых нагрузок. Этот технологический процесс позволяет придать заготовке необходимую форму. Делается он ручным, механическим способом либо с применением специального оборудования. Ручной метод предполагает использование киянки, слесарного молотка и различных металлических оправок. Чтобы согнуть металл по этой технологии, придется потратить много сил и времени, да и качество изгиба может не отличаться высокой точностью, особенно если нет навыков в этой области.

Кузнечно-прессовочное оборудование позволит гнуть деталь с небольшим радиусом. К достоинствам способа относится высокая точность обработки и скорость. Но намного проще согнуть металл с помощью специальных станков. Одним из популярных способов формирования профиля выступает формовка и холодное профилирование. Эти операции делают на специальном оборудовании. Алюминиевый лист пропускают между валками, которые и формируют заданный изгиб.

Гибка в штампе идет следующим образом. Заготовку фиксируют между двумя рабочими инструментами без зазора. Затем прилагается усилие, и лист приобретает форму вышеуказанных инструментов. Гнуть алюминий таким образом совершенно несложно. Но стоит сказать, что оба метода подходят только для крупносерийного производства, так как необходимо много времени для переналадки оборудования.

Если необходимо гнуть различные элементы, то лучше всего подойдет свободная гибка. В этом случае алюминиевый лист вдавливается под нагрузкой пунсона (рабочего инструмента, расположенного сверху) в V-образный ручей матрицы. Этот способ известен как гибка в воздухе, потому что металлический элемент соприкасается с краями ручья нижнего инструмента и непосредственно пуансоном, а остальное пространство занимает воздух. Такая технология позволяет согнуть огромное количество различных деталей за короткий промежуток времени.

Благодаря современному оборудованию с ЧПУ можно свести человеческие усилия к минимуму. Оператору остается всего лишь задать необходимую программу. Кроме того, эта технология позволяет гнуть заготовки различной толщины на одних и тех же станках. Еще появляется возможность производства деталей самой сложной формы. Однако и этот процесс имеет некоторые недостатки. Прежде всего если необходимо согнуть тонкий лист, то углы могут получиться менее точными, чем при работе с толстыми заготовками. Да и точность повторений зависит от качества обрабатываемого материала. Таким способом лучше гнуть алюминий толщиной более 1,25 мм.

Основные ошибки при работе

До того, как приступить к работе, надо провести чистку изделия от грязевых отложений. Для этого не рекомендуется применение абразивной щетки. Работы проводят с аккуратностью, чтобы не содралась окисная щетка.

Внимание! После придания изгиба изделие может изменить первоначальную длину. Поэтому необходимый размер отрезка следует формировать после проведения всех мероприятий по сгибанию

Если для сгибания используется газовая горелка, то по достижению нужной пластичности сразу производят изгибание детали, пока она не остынет. Если трубы искривлены полностью, то не стоит обрабатывать данные трубы. Это говорит о низком уровне качества изделия. Изделия для изгиба не должны иметь заусенцы, сколы, трещины.

Подготовка профиля

Подготовка профиля к гибке зависит от его длины заготовки и занимает в среднем от 15 до 20 минут, а сам процесс гибки занимает 7 — 8 минут. В начале производят разметку заготовки профиля с учетом технологических отрезков. Во избежание в процессе гибки сплющивания стенок профиля, появления трещин и помятостей камеры профиля плотно набивают кварцевым песком. Чтобы набивка не была рыхлой и не привела к приплюснутости в области сгиба, по мере наполнения камер, стенки профиля обстукивают сверху вниз, уплотняя, таким образом, песок. Затем профиль обязательно закрывают с обеих торцов заглушками, чтобы песок не высыпался из профиля в процессе гибки. Песок после использования не выбрасывается, т.к. после очередного использования качество песка только улучшается (фракции песка в процессе гибки становятся более мелкими) и его можно использовать неоднократно. Перед гибкой профили и ролики обязательно смазывают густым маслом для уменьшения трения между поверхностями роликов и наружными стенками профиля.

3 Использование устройств с электрическим приводом

Вполне реальна резка болгаркой, но этот метод довольно сложный. Вязкая структура алюминия с трудом поддается такому виду обработки и часто требует дополнительных мероприятий. Например, чтобы разрезать толстый лист, необходимо смазать рабочий шов керосином, в противном случае отрезной диск может попросту увязнуть в металле. Также этот способ требует строгого соблюдения правил техники безопасности.

Прекрасно себя зарекомендовала и дисковая пила. Существует несколько конфигураций таких установок: настольные, фронтальные и вырубные. Благодаря специальным вспомогательным элементам обеспечивается мягкий ход режущего инструмента. Обычно резка алюминия делается посредством специальных дисков, диаметр которых колеблется от 160 до 600 мм. Кроме того, возможно и использование алмазных режущих инструментов.

Как согнуть дюралевую трубу

Здесь оптимальны стандартные варианты сгибания. При горячем процессе сгиба изделие, соответственно, заполняют песком, а при холодном — используют нагретый свинец, парафин или канифоль.

Учтите, что если изделие будет заполнено канифолью, то нагрев лучше производить не в центре, а с концов, т.к. нагревание посередине может привести к разрыву изделия.

Сгибать трубу следует не резко, а плавно

Согнуть можно несколькими приемами:

С помощью проталкивания;
Используя прокатку;
С применением специальной обкатки.

Первый способ применяется в том случае, если необходимо получить арку или дугу из достаточно тонких видов трубы. Сгибание проталкиванием характеризуется тем, заготовка проходит между двумя роликовыми механизмами, один из которых должен отклонять изделие от прямой линии. Для второго способа применяется трубогиб с 3 роликами. В этом случае трубка проходит через приводные ролики, которые при необходимости могут изменить свое положение. Третий вариант сгибания основан на том, что элемент будет загибаться по оси ролика с определенным диаметром, благодаря внешнему давлению. Труба в этом случае не должна иметь жесткой фиксации. Для этого лучше применять особый тип трубогиба.

Во многих строительных работах мастеру необходимо согнуть или, напротив, выпрямить трубу из алюминия или другого материала. Для этого применяется большое количество различных способов, но оптимальным, хотя и дорогим, является применение специального инструмента – трубогиба, который позволяет достичь нужного угла при наличии дополнительного физического давления.

Технология сгибания

Существуют следующие технологии изгиба:

Исходную заготовку обрабатывать на трубогибочном станке с эластичным дорном, например, резиновым.
Согнуть трубку диаметром до 20 мм можно за один переход использовав устройство для холодного сгибания.
Если необходимо обработать более сложный пространственный контур или трубу большего диаметра, заготовки подогревают. Используются резиновые или составные дроны.
Уменьшение зоны с растягивающими напряжениями. Для этого применяется перемещающийся ролик.

Изгиб деталей в одной плоскости может иметь вид:

утки;
скобы;
отвода;
калача.

Трубки с двумя изгибами в 135º – утка, если сгиба 3 (центральный угол прямой, крайние – 135º) – скоба, в 45º – 135º – отвод, а в виде полуокружности – калач.

Какой бы вариант обработки заготовки не применялся, главное – избежать дефектов в процессе изгиба. Это достигается правильным выбором способа и инструмента.

Калач

4 Высокотехнологические методы

Особого внимания заслуживает плазменная обработка алюминиевого листа, которая отличается высоким качеством. Суть процесса заключается в интенсивном расплавлении металла электрической дугой вдоль линии среза. Образовавшийся жидкий алюминий удаляется посредством высокоскоростного плазменного потока. Обычно для работы с этим металлом используют только неактивные газы. Но, стоит заметить, что этот вид обработки имеет некоторые недостатки. Во-первых, стоимость оборудования довольно высокая, поэтому для бытовых целей его не приобретают. Во-вторых, из-за термического воздействия кромки становятся более твердыми, и необходима последующая обработка. В-третьих, процесс предполагает потерю металла.

Гидроабразивный метод заключается в воздействии очищенной воды и специально подобранных абразивных зерен, в результате можно резать металл толщиной до 300 мм. Эта технология отличается высокой точностью. Еще одно достоинство – возможность формирования различных радиусов, скосов, острых углов и т. д. Отдав предпочтение такому способу, можно не переживать об экологической стороне. А с помощью оборудования с ЧПУ резать металл легко с минимальным вмешательством человека.

Также неплохо зарекомендовала себя в этой области и лазерная резка. Правда, есть некоторые особенности такого процесса, вызванные высокой теплопроводностью металла. В этом случае луч должен быть более мощным, чем при обработке других материалов. К достоинствам метода нужно отнести высокое качество среза, возможность обрабатывать детали различной формы и сложности. Процесс протекает очень быстро и автоматизирован. Недостатки носят следующий характер. Несмотря на то что скорость обработки довольно высокая, она нестабильная. Максимальная толщина металла не должна превышать 20 мм. Да и оборудование довольно дорогостоящее.

Зачем нужен металлический уголок?

Изделия применяются повседневно благодаря некоторым качествам: долговечности. Прочности и устойчивости к разрушительным процессам. Уголки используют в строительстве для сооружения перекрытий, пролетов и несущих конструкций. Изделие, у которого обе стороны равны, хорошо подходит для оконных и дверных проемов. Варианты с неровными осями лучше подходят для сооружения арок.

Уголок металлический перфорированный используется для оснащения мебели или усиления ее каркаса. Нержавеющие оцинкованные профили могут применяться даже для декорирования интерьера. Другая сфера, где востребованы изделия – машиностроение. Из них делают вагоны, автомобили и крупногабаритную технику. Применимы металлические уголки при электромонтажных работах: для крепления аппаратуры или кабелей.

Сменные ролики

Непосредственное воздействие на алюминиевый профиль в процессе гибки осуществляют ролики, которые изготавливают из стали или из высокопрочных полимеров (полиамид 6, полиэтилен, полиацеталь, капролон) – см. рис. 4.

Рис. 4

Ролики из стали имеют больший срок службы, но и применяют их в основном для гибки неокрашенного профиля.
Ролики из полимеров, применяемые для гибки алюминиевых профилей и профилей ПВХ, имеют соответственно меньший вес, высокую устойчивость к коррозии и обладают большими антифрикционными свойствами

Самое важное, при их использовании не повреждается лицевая поверхность изделий, то есть можно гнуть окрашенные профили. Ролики из полимеров легче обрабатываются, следовательно, имеют более низкую стоимость, чем ролики из стали

Общий вид алюминиевых профилей оконных серий и применяемые для их гибки ролики изображены на рис. 5-6. На рис. 5 показан однокамерный профиль оконной серии S50 без терморазрыва. На рис. 6 показан комбинированный профиль оконной серии S70 с терморазрывом. В обоих случаях помимо самого профиля рамы или створки необходимо гнуть еще и профиль штапика.

Рис.5

Рис.6

Рис.7

Рис.8

Для фасадной серии один и тот же профиль может быть изогнут в двух плоскостях, для чего изготавливаются разные ролики.

На рис. 7 показан профиль ригеля фасадной серии F50.
На рис. 8 показан профиль стойки фасадной серии F50.

Способы гибки уголка

Применяют несколько основных способов получения из металлического уголка конструкций заданной формы и профиля, а именно различают:

холодное сгибание,
горячее сгибание,
придание формы с помощью разрезания, сгибания и сварки готового изделия.

Холодное сгибание металлического уголка, в свою очередь, разделяется на:

свободную гибку — это когда уголок сгибают без применения специального оборудования;
сгибание с помощью вальцовочного механизма на специализированном профилегибочном станке.

Применение холодной гибки металлического уголка, в отличие от других способов, имеет определенные преимущества, а именно:

это наименее затратный метод придания металлу заданной формы, при этом не требуется использования дополнительного оборудования для разогрева, резки, сварки и последующей обработки металла;
получаемый в итоге каркас имеет большую прочность, так как при этом исключаются возможные дефекты, характерные при применении разогрева, резки и сварки;
готовые конструкции гарантированно служат больший срок из-за того, что при обработке сохраняется целостность структуры металлического профиля;
снижается вероятность возникновения очагов коррозии металла со временем.

Особенности гибки алюминия

Гибка алюминия проводится двумя способами:

Свободное сгибание — часто используемая технология сгибания алюминиевых деталей. При использовании этой технологии между металлическим листом и пуансоном присутствует воздушный зазор.
Калибровочное сгибание — представляет собой метод изменения формы металлической детали, при котором между заготовкой и пуансоном нет воздушного зазора.

Прежде чем начинать работать с алюминием нужно выбрать технологию. Жестянщики рекомендуют свободный метод сгибания. Он имеет сильные и слабые стороны. Преимущества:

приложение малых усилий при изменении формы заготовки;
возможность сгибать металлические детали большой толщины;
малая стоимость станков для проведения работ;
возможность изгибать заготовки под разными углами.

При сгибании металлических заготовок малой толщины возникают сложности с выставлением точного угла.
Невозможность работать с изделиями сложной формы.

Натрий (97,8°C)

Натрий (Natrium, 11-й элемент) может расплавиться даже в кипятке — 97,8°C. Но мы бы не советовали позволить даже маленькому кусочку натрия упасть в воду (хотя бы и ледяную). Щелочной металл натрий очень активен химически и немедленно реагирует, отделяя от молекул воды водород и превращаясь в сильнейшую щелочь.

При этом выделяется много тепла, которое тут же поджигает освободившийся водород. Взрыв и пожар! Такие материалы как натрий хранят в керосине, что исключает их контакт с водой и влагой воздуха.

Как очень активный элемент, натрий в том или ином виде присутствует вокруг нас в огромных количествах. Взять хотя бы хлорид натрия — обычная поваренная соль.

Минимальный радиус гибки

Минимальный радиус гибки алюминиевого профиля, при котором на нем еще не возникают трещины и другие повреждения, в значительно степени зависит от механических свойств алюминиевого сплава. Основными ограничивающими факторами для достижения малого радиуса гибки, являются относительное удлинение материала профиля и разница между пределом текучести и пределом прочности материала. Чем выше относительное удлинение материала и чем больше разница между его пределом текучести и пределом прочности, тем большую степень пластической деформации он сможет выдерживать без разрушения.

Классификация оборудования

При разных методах сгибания алюминиевых листов используется специальное оборудование. Для облегчения деформации металла его можно предварительно разогревать. Все листогибы делятся на две большие группы, о которых необходимо поговорить подробнее.

Ручные приспособления

Стационарное оборудование

К этой группе относятся промышленные станки, которые устанавливаются на предприятиях. Используются для серийного изготовления деталей из металлических листов. Они имеют устойчивое основание, электрический или гидравлический привод.

Переносное оборудование

Компактные конструкции, которые можно использовать в различных условиях. Не требуют дополнительных навыков при работе. Недостаток переносных приспособлений — отсутствие возможности работать с толстыми листами металла.

Что особенного в гибке алюминия

В основном применяют два способа гибки алюминиевого листового материала:

воздушный или свободный,
калибровочный.

Свободный способ — это когда между пуансоном и листом металла имеется воздушный зазор. Этот метод является наиболее широко используемым на сегодняшний день.

Если же в процессе сгибания между пуансоном и стенками формы нет воздушного зазора и алюминиевый лист плотно сжимается, то такой способ называют калибровкой. Эта методика достаточно старая и применяется для наиболее мягких материалов или для изготовления сложных форм изделий.

Гибка алюминия свободным методом имеет ряд преимуществ по сравнению с калибровочным способом, а именно:

более высокая степень гибкости, так без замены пуансона и формы можно получать разные углы гибки листового профиля;
требуются меньшие усилия для осуществления деформации;
можно сгибать листы большей толщины;
сравнительно меньшая стоимость оборудования.

К недостаткам свободного метода можно отнести:

невысокую точность углов при сгибании для тонкостенных листов металла;
точность повторения формы зависит от физических свойств материала;
плохая применимость для операций со сложной конфигурацией.

Как согнуть алюминиевую трубу профессионально: советы и решения

Сегодня выпуск изделий из алюминия чрезвычайно разнообразен и все они востребованы. Это говорит об эффективности и незаменимости данного вида материала в большинстве сфер применения

Остановим внимание на самом популярном типе алюминиевой продукции — трубе

Сгибать алюминиевую трубу можно разными методами, с помощью техники и без таковой

Характеристики трубных изделий из алюминия

Алюминиевая труба – легкий (треть от веса стальной), пластичный, не поддающийся коррозии, устойчивый к химическому и температурному воздействию (рабочая температура от +150оС до -270оС), с высокой электро- и теплопроводностью, экологичный и долговечный вид изделий. Они различаются:

по форме сечения на круглые, квадратные, прямоугольные и фасонные;
по способу производства на холоднодеформированные, прессованные и сварные;
по длине на мерные, немерные, с кратной мерностью, бухтовой фасовки;
по химическому составу (марка Al) на высокочистые и технической чистоты.

Сведения о деформируемых сплавов с маркировкой и характеристикой свойств представлены в таблице.

Таблица 1

Способ упрочнения	Деформируемые сплавы	Марка	Примеси
Давлением	Низкопрочные	АД 0	1050 А	Алюминий без примеси
АД 1	1230
Высокопрочные	АМц	3003	Al+Mn примеси марганца
Д 12	3004
Среднепрочные и высокопластичные	АМг 2	5251	Al+Mg примеси магния
АМг 3	5754
АМг 5	5056
АМг 6	—
Температурой	Среднепрочные и высокопластичные	АД 31	6063	Al+Mg+Si примеси магния и кремния (авиаль)
АД 33	6061
АД 35	6082
Нормальнопрочные	Д 1	2017	Al+Cu+Mg примеси магния и меди (дюралюминий)
Д 16	2024
Д 18	2117
Нормальнопрочные	1915	7005	Al+Zn+Mg примеси магния и цинка
1925	—
Высокопрочные	В 95	—	Al+Zn+Mg+Cu примеси магния, меди и цинка
Жаропрочные	АК 4-1	—	Al+Ni+Fe+Mg+Cu примеси никеля, железа магния, меди и цинка
1201	2219	Al+Mn+Cu примеси марганца и меди
Для ковки	АК 6	—	Al+Mg+Cu+Si примеси магния, меди и кремния
АК 8	2014

Важно! При увеличении степени примесей пластичность сплава уменьшается, а прочность увеличивается. В сортамент алюминиевых труб входят изделия, различные по техническим характеристикам

В сортамент алюминиевых труб входят изделия, различные по техническим характеристикам

Алюминиевые изделия благодаря пластичности податливы любым механическим воздействиям. Согнуть алюминиевую трубу довольно просто даже в домашних условиях, при этом она останется целой и невредимой. Довольно лишь соблюсти некоторые особенности этой операции.

Что такое процесс сгибания и как согнуть алюминиевую трубу

При сгибании прямой алюминиевой трубы под каким-либо углом происходит деформация структуры металла, а именно — внутренний слой профиля сжимается, а внешний растягивается. Так как алюминий имеет достаточно низкую плотность, то сгибание наименьшим образом травмирует изделие. Легированный алюминий обретает большую плотность в процессе производства, поэтому такие марки трубных изделий гнутся не так легко.

Гибкость позволяет монтировать из алюминиевых труб конструкции самых замысловатых форм, сохраняя сечение и целостность заготовок. Сам процесс сгибания происходит вручную, при помощи нехитрых приспособлений, либо с использованием специализированных механизмов, с применением разогрева заготовки или в холодном состоянии. Все зависит от размера, вида и структуры изделия, толщины стенок, сложности выгибаемых форм.

Есть 4 основных вида гибки алюминиевой трубы (одна плоскость): отвод, скоба, утка, калач. Заготовка с двумя сгибами в 135 град. – это утка, с тремя сгибами – это скоба (угол в центре 90 град., по краям 135 град.), с изгибом в полуокружность – калач, со сгибом в 45-135 град. – это отвод. При гибке нужно руководствоваться такими правилами:

если алюминиевая труба имеет сварной шов, то сгибать ее нужно так, чтобы шов не проходил ни по вогнутой, ни по выпуклой линии сгиба (перпендикулярно сгибаемой поверхности);
если диаметр изделия составляет 15-20 мм, то радиус сгиба должен быть не меньше величины внешнего диаметра, умноженного на 2;
если диаметр заготовки свыше 25 мм, то радиус сгиба должен быть не меньше величины внешнего диаметра, умноженного на 3.

Как согнуть алюминиевую трубу

Сгибая прямую алюминиевую трубу под любым углом, мы тем самым деформируем структуру металла. Происходит сжимание внутреннего слоя профиля, и растягивание внешнего. Для алюминия характерна довольно низкая степень плотности, поэтому в результате сгибания данные изделия травмируются довольно незначительно. Что касается легированного алюминия, то по причине большей плотности процедура сгибания изготовленных из него труб отличается большей сложностью.

Благодаря гибкости алюминиевые трубы хорошо подходят для изготовления самых замысловатых конструкций, при сохранении их сечения и целостности. Сгибать такие изделия можно ручным способом, для чего применяются нехитрые механизмы или специализированные приспособления. Заготовка при этом может разогреваться или оставаться холодной. Обычно на этот фактор влияет размер, вид и структура сгибаемой трубы, толщина ее стенок и сложность выбранной конфигурации.

Гибка алюминиевых труб в одной плоскости может иметь вид отвода, скобы, утки и калача. Заготовки, имеющие два сгиба в 135 градусов, называются уткой, три сгиба – скобой (параметр центрального угла – 90 градусов, крайнего – 135 градусов). Изгиб в виде полуокружности называется калачом, а сгиб в 45-135 градусов – отводом.

Осуществляя сгибание, важно придерживаться следующих рекомендаций:

При наличии у алюминиевой трубы сварного шва во время сгибания он не должен попасть ни на вогнутую, ни на выпуклую линию изгиба, перпендикулярно деформируемой поверхности.
На изделиях диаметром 15-20 мм при выборе величины радиуса сгиба за ориентир берется показатель наружного диаметра, который удваивают.
Заготовки, обладающие диаметром более 25 мм, оснащаются радиусом сгиба, равной величине наружного диаметра, умноженного на 3.

Классификация оборудования

Ручные приспособления