Почему арбалетный трубогиб ломает трубу?

Механика работы арбалетного трубогиба схожа с гибкой об коленку: взяли трубу за два свободных конца и давим коленкой в центр. Только "коленка" стальная и "руки" многократно сильнее человеческих. Такой способ гибки называется гибкой на трех опорах: отрезок трубы опирается на две неподвижные опоры, а по центру на нее давит пуансон ("башмак", штамп). Труба не оборачивается аккуратно вокруг оправки, ее форма ничем не поддерживается ни изнутри, ни снаружи - ее просто продавливают между опорами.

При гибке металл на наружной стороне гиба растягивается, а на внутренней стороне - сжимается. Круглое сечение трубы при этом стремится стать овальным. Если этот процесс никак не контролировать (а гибочная оснастка / пуансон / штамп арбалетного трубогиба из-за своей примитивной конструкции этого не делает), то труба теряет форму в зоне изгиба. Отсюда - все типовые дефекты: сплющивание, овальность, заломы, складки на внутренней стороне гиба и трещины на внешней стороне, нестабильный результат от трубы к трубе.

Водогазопроводная труба при гибке на трех опорах не получает критических повреждений, потому что она массивная, жесткая, и ее стенки имеют достаточную толщину, чтобы пережить грубое обращение. Впрочем, даже такие трубы при гибке на арбалетном трубогибе могут получать заметную овальность. В коммунальных трубопроводах эстетика изгибов - это последнее, на что обращают внимание. Главное, чтобы труба сохраняла свою пропускную способность, а стенки - целостность. Но тонкостенные трубы и трубы из таких деликатных материалов как нержавейка или алюминий, гибку на арбалетном трубогибе, предназначенном для работы с ВГП трубами, не переживают.

Результат гибки трубы зависит от многих параметров, в числе которых:

• материал трубы;
• радиус гибки;
• соотношение толщины стенки (S) и диаметра трубы (D) - S/D.

Чем тоньше стенка или больше диаметр трубы, тем ниже значение S/D, и тем сложнее сохранить ее геометрию при гибке с небольшим радиусом и выше требования к гибочной оснастке и способу гибки. Размеры пуансонов ("башмаков", штампов) арбалетного трубогиба подобраны таким образом, чтобы водогазопроводные трубы с их соотношением стенки и диаметра S/D при гибке не повреждались. Но они не гарантируют хорошего результата, если вы возьмете трубу с меньшим значением S/D - например, с более тонкой стенкой. Такая труба с большой вероятностью будет испорчена.

Если вы внимательно посмотрите на размеры штампов, которыми комплектуется типичный арбалетный трубогиб, то заметите, что они точно соответствуют размерному ряду водогазопроводных (ВГП) труб: 1/2", 3/4", 1" и т.д., вплоть до 2", а для некоторых моделей даже до 3". Но вы не найдете для них оснастки для труб, используемых в производстве рам, каркасов, поручней и других конструкций, при работе с нержавейкой или алюминием. Штампы арбалетного трубогиба примитивны по конструкции и не обеспечивают хорошей поддержки стенок трубы в зоне гибки, поэтому при работе с чем-то отличающимся от толстостенной водогазопроводной трубы, такой трубогиб терпит фиаско.

Все слышали о дедовском способе сохранения геометрии трубы при гибке - набивке песком. Известно также, что нагрев трубы также упрощает ее гибку. Еще вы могли видеть, как некоторые мастера изготавливают подкладки под трубу, чтобы обеспечить более точное соответствие "ручья" на штампе арбалетного трубогиба диаметру изгибаемой трубы.

Иногда эти ухищрения работают, иногда - нет. Гарантии хорошего результата нет, потому что "народные средства" не решают главной проблемы: арбалетный трубогиб давит на трубу локально, а не плавно изгибает по заданному радиусу, и не поддерживает стенку трубы, как это делают более сложные по конструкции станки.

Поэтому результат всегда будет оставаться непредсказуемым. На одной трубе гаражная хитрость сработала, а на другой - нет. Однозначных критериев успеха не существует. Кроме слабой предсказуемости результатов у народных способов есть еще один значительный минус - они требуют времени. Тщательно набивать каждую трубу перед гибкой, а потом высыпать песок, подкладывать под трубу многочисленные подкладочки, нагревать трубу горелкой - все это занимает время. Для разовой грубой работы это допустимо. Для изделий, которые нужно продавать клиентам - нет.

Посмотрите, как работают промышленные трубогибы. Они не продавливают трубу между опорами, а плавно наматывают ее на оснастку (пуансон, оправку). Труба укладывается в ручей пуансона и оборачивается вокруг заданного радиуса. Оснастка поддерживает трубу снаружи, а при работе с тонкостенной трубой используется дорн - дополнительная оправка, которая поддерживает стенки изнутри трубы. Метод намотки позволяет получать чистый гиб там, где арбалетный трубогиб трубу портит.

Принцип намотки на оснастку используется там, где нужны компактные гибы с радиусом от 1.5 до 5 диаметров трубы. На его основе построено большинство промышленных трубогибочных станков, включая ЧПУ-оборудование. Он позволяет точно контролировать процесс гибки, сохранять геометрию трубы и избегать таких дефектов как складки или гофра. С помощью метода намотки достигается прекрасная повторяемость деталей. Кроме того, он делает возможным делать изгибы на угол до 180° (U-образный гиб) и изгибать трубу в нескольких плоскостях, чтобы получать детали сложной формы из единой заготовки без сварки.

Все это недоступно для арбалетных трубогибов. Для них максимальный угол гибки ограничивается 90°, а 3D-гибка возможна лишь с очень большими ограничениями, вызванными самой конструкцией станка (рама мешает располагать гибы близко друг к другу).

Промышленные станки стоят дорого, и чтобы окупить приобретение такого станка в разумные сроки, его нужно загрузить работой в две смены. Для небольшого производства это огромные затраты с очень туманными перспективами "отбить" их. Но в большинстве случаев малому производству такой огромный станок и не требуется, а нужен инструмент, который бы использовал в работе тот же принцип гибки. Без ЧПУ, без полной автоматизации и без возможности работы 24/7 — но с аккуратной гибкой труб и достаточной производительностью для мастерской или небольшого производства.

Арбалетный трубогиб ломает и мнет трубы не потому, что он «плохой» - просто этот инструмент рассчитан на другие задачи. Он подходит для грубой гибки толстостенных труб, но плохо справляется там, где нужна работа без заломов, овальности и складок с более легкими трубами, в том числе нержавейкой или алюминием.

Для стройки, обустройства водо- или газопровода, прокладки отопления арбалетного трубогиба в большинстве случаев будет достаточно. Но если вы делаете изделия из круглой трубы и хотите получать стабильный и аккуратный результат — смотрите в сторону гибки методом намотки.

Трубогиб BigBender Mk35 дает возможность гнуть трубы с качеством, близким к промышленным ЧПУ-станкам, но в условиях обычной мастерской.