A megfelelő csőhajlítási sugár kiválasztása alapvetően meghatározza a kész csőív minőségét. Ha a sugár túl kicsi az adott átmérőhöz és falvastagsághoz képest, a cső ellapulhat, a belső íven meggyűrődhet, a külső fal pedig jelentősen elvékonyodhat vagy akár meg is repedhet.

A minimális hajlítási sugár azonban nem egyetlen fix érték. Az átmérő mellett a falvastagság, az anyagminőség és az alkalmazott hajlítási technológia is befolyásolja.

Főbb tudnivalók:

• A minimális hajlítási sugár az átmérő és a falvastagság arányától is függ.
• Vékonyabb fal esetén általában nagyobb sugár vagy speciális megtámasztás szükséges.
• A 2D, 3D vagy 5D jelölés a hajlítási sugár és a külső csőátmérő kapcsolatát mutatja.

Mit jelent a csőhajlítási sugár?

A csőhajlítási sugár általában a hajlított cső középvonalán mért sugár, amelyet R vagy CLR – Centerline Radius jelöléssel adnak meg.

Ha például egy 50 mm külső átmérőjű csövet 150 mm középvonali sugárra hajlítunk:

R / D = 150 / 50 = 3

Ez tehát egy 3D hajlítás.

A leggyakrabban használt jelölések:

Jelölés	Hajlítási sugár
1,5D	R = 1,5 × csőátmérő
2D	R = 2 × csőátmérő
2,5D	R = 2,5 × csőátmérő
3D	R = 3 × csőátmérő
5D	R = 5 × csőátmérő

Minél kisebb a D érték, annál szűkebb és technológiailag nehezebb a hajlítás.

A sugár és a szükséges csőhossz meghatározásáról részletesebben a csőhajlítás számítás képletekkel című útmutatónkban olvashat.

Mi határozza meg a minimális hajlítási sugarat?

A csőátmérő önmagában nem elegendő a minimális sugár meghatározásához.

Két azonos, például 60 mm átmérőjű cső egészen másként viselkedhet, ha az egyik falvastagsága 2 mm, a másiké pedig 6 mm.

Az egyik legfontosabb előzetes mutató a falvastagsági tényező, vagyis a Wall Factor:

WF = D / t

ahol:

• D = külső csőátmérő,
• t = falvastagság.

Például egy 60 × 2 mm-es cső esetében:

WF = 60 / 2 = 30

Egy 60 × 6 mm-es csőnél viszont:

WF = 60 / 6 = 10

Minél magasabb ez az érték, annál vékonyabb a csőfal az átmérőhöz képest, és annál nagyobb az ellapulás vagy gyűrődés veszélye.

Minimális csőhajlítási sugár falvastagság szerint

Az alábbi táblázat előzetes tervezési iránymutatás, elsősorban hagyományos hideg csőhajlítás esetére. Nem helyettesíti az adott anyagra, gépre és szerszámozásra vonatkozó technológiai számítást.

D/t arány	Csőfal jellege	Kiinduló hajlítási sugár	Hajlíthatóság
≤ 15	Vastag fal	kb. 2-3D	Kedvező
15-25	Közepes fal	kb. 2,5-3,5D	Általában jól hajlítható
25-35	Közepesen vékony fal	kb. 3-4D	Megtámasztás szükséges lehet
35-50	Vékony fal	kb. 4-5D	Nagyobb deformációs kockázat
> 50	Nagyon vékony fal	5D vagy nagyobb	Speciális technológia javasolt

A táblázatból jól látható, hogy a falvastagság csökkentésével nem célszerű ugyanazt a hajlítási sugarat automatikusan megtartani.

Speciális szerszámozással, tüskés, meleg vagy indukciós hajlítással természetesen ennél kisebb sugarak is megvalósíthatók.

Hajlítási sugár átmérő szerint – gyors táblázat

Ha már ismert, hogy az adott csőhöz körülbelül 2D, 2,5D, 3D, 4D vagy 5D sugár szükséges, a tényleges érték egyszerűen kiszámítható.

Külső átmérő (D)	2D	2,5D	3D	4D	5D
20 mm	40 mm	50 mm	60 mm	80 mm	100 mm
30 mm	60 mm	75 mm	90 mm	120 mm	150 mm
40 mm	80 mm	100 mm	120 mm	160 mm	200 mm
50 mm	100 mm	125 mm	150 mm	200 mm	250 mm
60 mm	120 mm	150 mm	180 mm	240 mm	300 mm
80 mm	160 mm	200 mm	240 mm	320 mm	400 mm
100 mm	200 mm	250 mm	300 mm	400 mm	500 mm
150 mm	300 mm	375 mm	450 mm	600 mm	750 mm
200 mm	400 mm	500 mm	600 mm	800 mm	1000 mm

Példa: egy 80 × 2 mm-es cső D/t aránya 40. Előzetes tervezésnél ezért inkább 4-5D körüli sugárral érdemes számolni, ami ebben az esetben körülbelül 320-400 mm középvonali sugarat jelent.

Ha ennél jóval kisebb sugár szükséges, már a hajlítási technológiát és a szerszámozást is külön meg kell vizsgálni.

Mikor lehet kisebb a hajlítási sugár?

A táblázatban szereplő értékek nem abszolút fizikai határértékek.

Megfelelő technológiával jelentősen szűkebb ívek is kialakíthatók.

A csőhajlítás különböző módszerei eltérő hajlítási tartományokat tesznek lehetővé. A MASA Műveknél alkalmazott technológiák esetében például:

• meleg hajlítással akár 1D körüli sugarak,
• tüskés alakítással körülbelül 1,5D-től,
• indukciós hajlítással jellemzően 2,5D-től,
• hideg hengerléssel pedig nagyobb, jellemzően 10D feletti

ívek is készíthetők az adott méret, falvastagság és anyag függvényében.

Nagy átmérőjű és vastag falú ipari csöveknél az indukciós csőhajlítás különösen előnyös, mert a csőnek csak egy keskeny zónája melegszik fel az alakítás során.

Mi történik, ha túl kicsi a hajlítási sugár?

Túl szűk sugár esetén a külső és belső íven kialakuló alakváltozás jelentősen megnő.

A leggyakoribb következmények:

Oválisodás

A cső elveszítheti eredeti kör keresztmetszetét és ellapulhat. A jelenség különösen vékony falú csöveknél jelentős.

Gyűrődés

A belső íven az anyagot nyomóterhelés éri. Ha a csőfal nem elég stabil vagy nincs megfelelően megtámasztva, hullámok és ráncok jelenhetnek meg.

Falvékonyodás

A külső íven az anyag megnyúlik, ezért csökken a falvastagság. Extrém esetben repedés vagy szakadás is kialakulhat.

Visszarugózás

A hajlítóerő megszűnése után a cső kis mértékben visszanyílik. Emiatt a kész hajlítás sugara és szöge eltérhet a szerszám által meghatározott értéktől.

A problémákról és azok megelőzéséről részletesebben a gyakori csőhajlítási hibákról szóló cikkünkben olvashat.

Miért számít az anyag is?

Az átmérő és falvastagság mellett az anyag alakíthatósága is meghatározó.

Azonos geometriájú:

• szénacél,
• rozsdamentes acél,
• alumínium,
• réz,
• vagy nagy szilárdságú ötvözött acél

nem feltétlenül hajlítható azonos sugárra és azonos technológiával.

Az anyag folyáshatára, szakítószilárdsága és nyúlása befolyásolja, hogy mekkora alakváltozást képes repedés nélkül elviselni.

Ezért a minimális sugár meghatározásakor mindig az átmérő + falvastagság + anyag + technológia kombinációját kell vizsgálni.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő hajlítási sugarat?

Első lépésként határozza meg:

1. a cső külső átmérőjét,
2. a falvastagságot,
3. az anyagminőséget,
4. a szükséges hajlítási szöget,
5. a rendelkezésre álló helyből adódó maximális sugarat.

Ezután kiszámítható a D/t arány, amely már jó előzetes képet ad arról, mennyire nehéz az adott hajlítás.

Ha a konstrukció lehetővé teszi, általában érdemes nagyobb hajlítási sugarat választani. Ez csökkenti az oválisodást, a falvékonyodást és a gyűrődés veszélyét.

Ha viszont a rendelkezésre álló hely miatt szűk ívre van szükség, célszerű még a gyártás előtt meghatározni a megfelelő csőhajlítási technológiát.

Következtetés

A minimális csőhajlítási sugár nem határozható meg kizárólag a cső átmérőjéből. A falvastagság, az anyagminőség, a szükséges szög és az alkalmazott technológia ugyanilyen fontos.

Általános előméretezéshez a D/t arány és a 2D-5D közötti sugártartomány jó kiindulási alap lehet, de kritikus vagy szűk hajlítások esetében külön technológiai ellenőrzés szükséges.

A MASA Művek meleg, hideg, tüskés és indukciós technológiákkal különböző méretű és falvastagságú csövek egyedi alakítását is végzi. Egy konkrét méret vagy hajlítási sugár megvalósíthatóságával kapcsolatban tekintse meg csőhajlítási szolgáltatásainkat.

Gyakran ismételt kérdések