Jak wygląda proces gięcia blach?

Gięcie blachy to jeden z podstawowych procesów obróbki metalu stosowany w wielu różnych sektorach przemysłu. Wyjaśniamy, na czym polega ta metoda. Jakie są sposoby gięcia i przy użyciu jakich maszyn wykonuje się ten typ obróbki?

Gięcie blachy – na czym polega?

Gięcie blachy to rodzaj profesjonalnej obróbki plastycznej metalu, polegający na zmianie kształtu materiału przy zachowaniu jego właściwości fizycznych. Metoda umożliwia, poprzez zastosowanie odpowiednich sił zewnętrznych, precyzyjne i trwałe formowanie, bez naruszania spójności obrabianego elementu. Rodzaje gięcia to: wyginanie, zaginanie, zwijanie, profilowanie i skręcanie.

Z fizycznego punktu widzenia, proces gięcia wykorzystuje cechy metalu związane z jego plastycznością, czyli zdolnością do trwałej zmiany kształtu pod wpływem działającej siły, przy zachowaniu wszystkich pozostałych właściwości. Blacha, na którą oddziałuje wystarczająco duży nacisk, przekracza swoją granicę sprężystości. To oznacza, że powstałe odkształcenie uniemożliwia powrót do poprzedniego stanu. Jednocześnie zachowana zostaje wytrzymałość na rozciąganie, czyli deformacja kształtu następuje w jednej osi metalu – zmianie ulega krzywizna blachy, ale jej wymiary poprzeczne i spójność materiałowa nie zostają naruszone.

Odkształcenia można jednak przeprowadzać do pewnej wartości naprężenia. Po przekroczeniu granicy (zbyt duże działanie sił) nastąpi uszkodzenie giętego elementu i rozdzielenia na części. Każdy metal charakteryzuje się inną plastycznością, czyli granicą sprężystości i odpornością na rozciąganie.

Etapy gięcia blachy – gięcie sprężyste a plastyczne

Głównym celem gięcia blachy jest uzyskanie trwałej zmiany kształtu obrabianego materiału, czyli gięcia plastycznego. Tego typu odkształcenie powstaje, gdy przekroczona zostanie granica sprężystości, wówczas metal, po ustaniu oddziaływania siły, nie powraca do swojego stanu wyjściowego. W przeciwnym razie (granica sprężystości nie zostaje przekroczona) materiał podlega odkształceniom sprężystym, co oznacza, że atomy gromadzą przyłożoną siłę w postaci energii mechanicznej, a po jej usunięciu, oddają ją z powrotem do otoczenia. Wszystkie cząsteczki wracają wówczas do pozycji wyjściowej, co powoduje, że proces gięcia nie przynosi trwałych rezultatów.

Gięcie blachy przebiega zatem w trzech etapach: gięcia sprężystego, plastycznego i dotłaczania. Aby spowodować trwałe odkształcenie, potrzebne jest zwiększenie siły nacisku w fazie gięcia plastycznego i dotłaczanie.

Maszyny do gięcia blach

Gięcie blachy wykonuje się obecnie najczęściej przy pomocy maszyn mechanicznych, tzw. giętarek, ponieważ zapewnia to dokładny i równomierny rozkład siły nacisku. Chociaż istnieją także manualne urządzenia. Przemysłowe gięcie blachy wykonuje się przy użyciu pras krawędziowych, walców lub za pomocą ciągnienia. Wybór odpowiedniego sposobu uzależniony jest od tego, jaki produkt ma zostać wytworzony.

Najczęściej gięcie blachy wykonywane jest na prasach krawędziowych. Blacha umieszczana jest w matrycy, a odkształcanie odbywa się za pomocą stempla, który opuszcza się z odpowiednią prędkością i siłą nacisku. Obecnie powszechnie stosuje się prasy sterowane komputerowo CNC, które gwarantują szybkość, wysoką precyzję oraz powtarzalność procesu gięcia.

W przypadku gięcia blachy na walcarkach, proces ten polega na odkształcaniu materiału między obracającymi się walcami, których rozmieszczenie i ukształtowanie powierzchni nadaje obrabianemu elementowi zamierzoną formę. Ze względu na ruch walców wyróżnia się różne sposoby walcowania, np. wzdłużne, poprzeczne. Metoda walcowania jest wykorzystywana do wytwarzania prętów, profili, kształtowników, rur czy zbiorników.

Innym sposobem gięcia jest ciągnienie, które służy do produkcji prętów, rur, taśm blachy czy kształtowników. Metoda ta polega na przeciągnięciu materiału przez otwór w specjalnie ukształtowanej matrycy (ciągadło). Wskutek tego obwód zostaje zmniejszony, natomiast element ulega wydłużeniu.

Profesjonalne firmy zajmujące się obróbką metali, takie jak JFK Group dysponują najnowocześniejszymi maszynami, ale także specjalistami, posiadającymi wiedzę techniczną.

Typowe kształty przy gięciu blach

Proces gięcia blachy pozwala tworzyć elementy o różnorodnych kształtach oraz o określonym kącie w przedziale 0-360°. Najpowszechniejsze to kąt ostry (0–90°) i prosty (90°), który określa się mianem rąbka stojącego. Różne metody gięcia blachy pozwalają uzyskać także bardziej złożone kształty, np. zaokrąglenia czy fale.

Zastosowanie metody gięcia blachy

Gięcie blachy znajduje zastosowanie w różnych sektorach przemysłu. Metodę wykorzystuje się w produkcji elementów konstrukcyjnych dla branży budowlanej – arkuszy blach, rynien, rur czy kształtowników. Gięcie blachy wykorzystuje się również w branży motoryzacyjnej do wykonywania elementów karoserii samochodów i innych części. Jest także niezbędna przy stawianiu konstrukcji stalowych, montażu ciągów technologicznych i produkowaniu różnego rodzaju komponentów dla innych gałęzi przemysłu, np. lotniczego, petrochemicznego, stoczniowego czy produkcyjnego.