Biegen ohne Formwerkzeug
Mit einer neuen Variante des Rohrbiegens hat Wafios auf der Tube überrascht. Mit dem „Freien Biegen ohne Biegeform“ lassen sich mit ein und demselben Werkzeugsatz unterschiedliche Radien im Bereich von 1 bis 5 mal Rohrdurchmesser biegen.
Ein neues Rohrbiegeverfahren erinnert an den Kraftmeier auf der Kirmes, der die eiserne in seinen Fäusten eingespannte Stange mit bloßer Muskelkraft zum U biegt – halbwegs rund, aber ohne Biegeform und ohne Biegewerkzeug.
Ganz ähnlich, allerdings mit definierten Biegeradien, funktioniert die von Wafios entwickelte querkraftfreie Biegetechnik, die als Montagesatz auf der Rohrbiegemaschine Baureihe B 10 eingesetzt werden kann. Im Prinzip wird das Rohr beiderseits des vorgesehenen Biegeradius in Haltervorrichtungen geklemmt, über eine Schwenkbewegung eines Halters wird ein Biegemoment aufgebracht, welches das Rohr zunächst wölbt und dann in einen Biegeradius zwingt. Die Position der Haltevorrichtungen auf dem Rohr definiert den Radius.
Bei den klassischen Biegeverfahren wie dem Rotationszugbiegen wird der Biegeradius durch eine eingesetzte Biegeform bestimmt, um die das Rohr gezogen wird. Für jede Änderung des Biegeradius muss die Biegeform gewechselt werden. Dies ist in der Regel zeitaufwendig, kostenintensiv und erlaubt kein wirtschaftliches Arbeiten zum Beispiel in der Musterteilefertigung.
In den letzten Jahren hat vor diesem Hintergrund das Freiformbeigen an Bedeutung gewonnen. Wenngleich bei diesem Verfahren mit ein und demselben Satz an Stütz- und Biegerollen sowie der Biegeschablone unterschiedliche Radien selbst innerhalb eines Biegevorgangs erreicht werden konnten, ist das Verfahren in aller Regel nur für Radien oberhalb des fünffachen Rohrdurchmessers geeignet, für viele Standardanwendungen zu groß.
Wafios hat nun ein Biegeverfahren entwickelt, mit dem das „Biegen ohne Biegeform“ auch im kleineren Radienbereich möglich ist. Die Vorteile liegen für die Anwender auf der Hand: die Kosten für verschiedene Radienwerkzeuge entfallen, der Maschinenbetrieb wird flexibler und die Reaktionszeiten bei häufig wechselnden Losgrößen verkürzen sich. Zudem ist die Umstellung auf beliebige Biegeradien schnell und einfach durch Verstellung der Werkzeuganordnung zu erreichen. Wafios hat diese Technologie zum Patent angemeldet; die Patentanmeldung ist noch nicht veröffentlicht.
Werkzeugaufbau
Das zugehörige Werkzeugsystem besteht aus der vom Arbeitsbereich unabhängigen Grundaufnahme sowie den zum gewählten Rohrdurchmesser zugehörigen Werkzeugsätzen. Bei der Grundaufnahme handelt es sich um eine Montageplatte, die als Träger und Schablone für die Einstellung der Biegeradien bzw. Aufnahme der Werkzeuge dient. Jeder Biegesatz besteht aus Gleitschiene, Faltenglätter, Klemmstück und Gegenhalter. Gegenhalter und Faltenglätter sind als Halbschalen ausgeführt und in die Grundaufnahme eingesetzt. Für das Rechts- als auch Linksbiegen finden dieselben Werkzeuge Verwendung und können auf der Gegenseite des Biegekopfes platziert werden.
Funktionsprinzip
Die Zuführung und Fixierung des Werkstücks erfolgt über die Spannzange. Vor und während des Biegevorgangs wird das Rohr mit Hilfe von Haltevorrichtungen aus Klemmbacken und Gegenhaltern, die das Rohr als Halbschalen zu 360° umschließen, gehalten.
Zum Biegen wird eine der Haltevorrichtungen aus Klemmstück und Gegenhalter auf einem beweglichen Arm geschwenkt. Gleitschiene und Faltenglätter liegen am Rohr an und führen das Werkstück. Unterschiedliche Radien lassen sich durch einfache Verschiebung von Klemmbacke und Gegenhalter auf der Montageplatte erzeugen.
Damit sind zeichnungsgerechte Biegeradien ohne spezielle Werkzeuge schon im Prototypenstadium günstig herzustellen. Zudem lässt sich ein breites Teilespektrum mit einem Werkzeugsatz fertigen, ohne dass kunden- bzw. teilespezifische Werkzeuge notwendig wären.
Einsatzbereich
Grundaufnahme und Biegesätze werden auf der Wafios CNC Rohrbiegemaschine B 10 eingesetzt und können dort mit anderen Biegewerkzeugen kombiniert werden. Das Verfahren eignet sich für den Einsatz bei Rohrdurchmessern bis max. 35 mm, bei einem möglichen Biegewinkel von max. 120°. Die Skalierung der Biegeradien reicht von 1 x D bis 5 x D, abhängig von der Wandstärke des Ausgangsmaterials.
Die Potenziale des Verfahrens sind bei weitem noch nicht ausgelotet. Aber die Premiere auf der Tube stieß auf deutliches Erstaunen und Interesse der Besucher. Ein guter Grund für Wafios, weiter an dem Verfahren zu arbeiten. Der Bedarf für flexible Rohrbiegeverfahren ist da.
Vorteile des Biegens ohne Biegeform
– Querkraftfreies Biegen;
– Kurze Reaktionszeit bei unterschiedlichen Radienanforderungen;
– Werkzeugaufbau sowohl für Rechts- und Linksbiegen geeignet;
– Biegewerkzeuge können mit bestehenden Standardwerkzeugen kombiniert werden;
– Kurze Rüstzeiten dank Baukastenprinzip.