CNC-Schneiden: Definition, Prozesse und Anwendungen
Die Fertigung mittels Computer Numerical Control, kurz CNC, wächst kontinuierlich im modernen Fertigungsumfeld. Mit dem technologischen Fortschritt übernehmen Computer immer…
Rohrbiegemaschinen, oft auch als Rohrbieger bezeichnet, gibt es in vielen Varianten. Sie arbeiten überwiegend elektromechanisch. Dank neuester technologischer Entwicklungen sind diese Maschinen heute in der Lage, die Produktion zu beschleunigen und die Wiederholgenauigkeit zu verbessern. Gleichzeitig reduzieren sie die Fehlerquote bei der Fertigung auf allen Ebenen.
Die Hauptbestandteile einer Rohrbiegemaschine sind:
Der Biegestempel, auch als Biegeform oder Radiusstempel bekannt, ist das wichtigste Bauteil einer Rotationszugbiegemaschine. Das Rohr wird am Biegestempel eingespannt, und durch den Ziehvorgang entsteht der benötigte Biegeradius. Die Wahl des Stempels ist entscheidend, da der Innenradius des Rohres davon abhängt.
Die Klemmbacke drückt das Rohr auf den Biegestempel. Ihr Hauptzweck ist es, ein Verrutschen des Rohrs während des Biegens zu verhindern.
Die Druckbacke sorgt dafür, dass das Rohr dem Konturverlauf des Biegestempels folgt.
Die Abstreifbacke wird unmittelbar nach dem Biegestempel positioniert. Sie verhindert die Entstehung von Wellen oder Erhebungen am Innenradius des Rohrs.
Während des Umformvorgangs wird das Material beim Biegen plastisch verformt. Dies kann bei starken Deformationen zu Faltenbildung führen. Das Hinzufügen einer Abstreifbacke direkt nach dem Biegestempel hilft, die Oberfläche zu glätten.
Beim Biegen von Stahl- und Aluminiumrohren ist für anspruchsvollere Aufgaben ein Dorn notwendig. Das Biegen kleiner Radien, dünnwandiger Rohre oder harter Materialien kann zu unbefriedigenden Ergebnissen führen. In solchen Fällen ist der Einsatz eines Dorns hilfreich. Sein Ziel ist es, ein Kollabieren des Rohrs zu verhindern.
Für das Biegen von Rohren stehen verschiedene Optionen zur Auswahl. Rohr- und Leitungsbieger gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Die Wahl des Biegeverfahrens hängt vom benötigten Biegeradius, dem verwendeten Material und weiteren Faktoren ab.
Dies ist der am häufigsten eingesetzte Rohrbieger. Zunächst wird das Rohr oder die Leitung durch den Bediener mithilfe einer Klemmbacke in der Maschine fixiert. Anschließend beginnt der Biegestempel, sich um seine Achse zu drehen. Die feststehende Druckbacke sorgt gleichzeitig dafür, dass das Rohr dem gewünschten Radius des Biegestempels folgt.
Ein Dorn und eine Abstreifbacke können hinzugefügt werden, um die Ergebnisse bei schwierigen Aufgaben zu optimieren, insbesondere wenn Deformationen nicht zulässig sind. Beispielsweise benötigen Rohre mit großem Durchmesser und geringer Wandstärke zusätzliche Unterstützung.
Als hochpräzise und programmierbare Maschine ermöglicht sie die Serienfertigung komplexer Bauteile.
Anwendungsbereiche: Handläufe, Rahmen, Überrollbügel für Fahrzeuge, Griffe usw.
Diese Rohrbiegemaschinen, auch als 3-Walzen-Bieger bekannt, werden ähnlich wie Blechwalzen hauptsächlich für große Biegeradien eingesetzt. Die beiden unteren Walzen sind fest positioniert, während die Höhe der oberen Walze verstellbar ist. Durch wiederholte Vor- und Rückwärtsbewegungen zwischen den Walzen wird das Rohr schrittweise bis zum optimalen Ergebnis gebogen.
Das Walzenbiegen sorgt für eine ausgezeichnete Formgebung mit minimaler Querschnittsdeformation.
Anwendungsbereiche: Rohrschlangen, lange Bögen mit großem Radius.
Auch als Pressbiegemaschine bekannt, ist sie vermutlich die einfachste auf dem Markt erhältliche Rohrbiegemaschine. Zunächst werden die feststehenden Matrizen auf dem Arbeitstisch platziert. Der Abstand der Matrizen bestimmt die Länge und den Winkel des Biegevorgangs.
Der Biegeradius ergibt sich aus dem Radius des Stempels. Ist alles eingerichtet, drückt der Stempel gegen das Rohr. Da die Außenwand des Rohrs durch die Matrizen gestützt wird, kann der Stempel die Umformung effektiv durchführen.
Das Stempelbiegen eignet sich nur, wenn eine Deformation des Rohrquerschnitts unproblematisch ist. Mangels innerer Stützung endet das Rohr mit einem ovalen Querschnitt.
Anwendungen: Einfache Biegungen, bei denen Präzision und ein gleichbleibender Querschnitt keine große Rolle spielen.
Diese Umformmaschine ist ideal für hochwertige Ergebnisse. Das Funktionsprinzip ähnelt der Rotationszugbiegung: Das Rohr wird um eine rotierende Biegeform geformt, was eine sehr hohe Präzision ermöglicht. Das automatische Zuführsystem sorgt zudem für große Geschwindigkeit. Diese Maschinen sind besonders zum Biegen hochfester Materialien geeignet.
Anwendungsbereiche: Luft- und Raumfahrtindustrie, Automobilbau.
Diese Maschinen werden meist mit Automatisierung und Computersteuerung eingesetzt. Sie bieten die Möglichkeit, Köpfe und Spannzangen um das Rohr zu rotieren. Dadurch steigt die Effizienz und Produktivität. Automatisierte Zuführung und Entladung sind möglich.
Anwendungsbereiche: Klimaanlagen, Automobilbau und andere komplexe Bauteile.
Beim Induktionsbiegen wird ein Profil durch eine Matrize gezogen. An der Biegestelle befindet sich eine Induktionsspule, welche das Metall erhitzt. Das Biegen des erhitzten Werkstücks ermöglicht energieeffizientes Umformen.
Das Verfahren ist präzise und benötigt keinen Dorn. Gleichzeitig lassen sich mit derselben Maschine verschiedenste Rohrgrößen und Biegewinkel realisieren.
Anwendungsbereiche: Große industrielle Bauteile, Bögen mit kleinem Radius, Komponenten für Heizsysteme, dickwandige Teile usw.
Heutzutage erfordern die meisten Biegeprozesse nur noch menschliche Unterstützung, jedoch keine ständige Überwachung mehr. Dies ist durch CNC-Biegemaschinen möglich.
CNC steht für Computerized Numerical Control (Computer-numerische Steuerung). Dieser Begriff wird in der Fertigung häufig verwendet, um Maschinen zu beschreiben, die mit Hilfe von Programmierungssoftware gesteuert werden. Typische CNC-Maschinen sind Drehmaschinen, Bohrmaschinen und weitere Bearbeitungswerkzeuge.
Der Bediener gibt die erforderlichen Biegedaten über die Programmiersoftware ein. Anschließend führt die Maschine diese Prozesse automatisch aus.
CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschinen arbeiten in der Regel mit einer Kombination aus Pressen und Walzen, um das Rohr während des Biegevorgangs zu führen.
Insgesamt bedeutet CNC-Biegen eine effizientere, produktivere Rohrbearbeitung durch Automatisierung.
