Zašto se radijus savijanja omotača grijača od nehrđajućeg čelika 316 smanjuje nelinearno kako se debljina zida povećava ispod 1,2 milimetra?

Za proizvodnog inženjera koji dizajnira električne uranjajuće grijače prilagođenog oblika-, minimalni radijus savijanja često je faktor koji određuje hoće li grijač stati u mlaznicu posude ili mora biti dizajniran s potpuno drugačijom konfiguracijom. Ideja da veći zidovi dozvoljavaju čvršće krivine je pogrešna za plašt od nerđajućeg čelika 316. U stvari, kako se debljina stijenke smanjuje ispod 1,2 mm, mogući polumjer savijanja se dramatično smanjuje, iako ne linearno. Ovaj članak kvantifikuje vezu debljine zida plašta sa minimalnim radijusom savijanja kako bi se obezbedila razumna ograničenja za operacije formiranja bez pucanja ili prekomernog stanjivanja zida.

Mehanika savijanja cijevi tankih{0}}oboja 316
Kada je cijev savijena, sila zatezanja se primjenjuje na vanjski radijus, a sila pritiska na unutrašnji radijus. Za dati radijus savijanja, manja je vjerovatnoća da će se tanji zidovi izvijati na strani kompresije jer omjer debljine stijenke-prema-promjeru, t/D odnos upravlja stabilnošću. U stvari, manji omjer t/D u određenoj mjeri promovira savitljivost. Za 316 omotača s vanjskim promjerima u rasponu od 8 do 12 mm kritični prijelaz je na debljini zida od približno 1,2 mm. Sa omjerom t/D iznad 0,12, što znači debljinu stijenke iznad 1,2 mm, postaje sve teže savijati se. Razlog je u tome što se debeli zid ne želi plastično deformirati pa su mu potrebne veće sile. To zauzvrat dovodi do većeg povratnog opruge i veće opasnosti od pucanja na strani zatezanja. Za t/D manji od 1,2 mm, omjer je ispod 0,10 i omotač postaje sve više oblikovni. Za debljinu zida od 1,0 mm, minimalni radijus savijanja je 2,5 puta veći od vanjskog prečnika. Minimalni polumjer savijanja je 2,0 puta veći od vanjskog prečnika na 0,8 mm. Na proizvodnom podu od 0,7 mm, radijusi savijanja od 1,5 x vanjskog prečnika mogu se ostvariti uz odgovarajući alat i unutrašnju potporu trna.

Praktične granice radijusa savijanja za tipične debljine zidova
Za normalan omotač od 10 mm vanjskog prečnika 316, sljedeći minimalni polumjeri središnje linije savijanja vrijede za proizvodno savijanje bez unutrašnjeg oslonca trna. Za debljinu zida 0,8 mm minimalni radijus savijanja je 20 mm (2× OD) Debljina zida 1,0 mm, min. radijus 25 mm (2,5″ OD). Minimalni radijus 35 mm (3,5× OD) za 1,2 mm debljine zida Minimalni radijus za 1,5 mm debljine zida je 50 mm (5x OD). Pucanje na vanjskom zidu može nastati kod 10% stanjivanja zida kada se savija ispod radijusa od 80 mm (8x OD) za debljinu zida od 2,0 mm. Ove vrijednosti su za jednu krivinu u žarenoj cijevi 316. Čak i kada je debljina zida mala, nekoliko krivina u neposrednoj blizini zahtijevaju veće radijuse. Inženjeri koji specificiraju savijene grijače ne bi trebali pretpostaviti da se konvencionalni minimalni radijusi savijanja primjenjuju na sve proizvođače. Oni bi trebali tražiti minimalni radijus savijanja za debljinu zida koju su odabrali. Čak i ako je omotač napukao od prekomjernog savijanja, trošak je mnogo veći od promjene oblika grijača ili povećanja dostupnog prostora.