جهاز ثني: حلول تشكيل المعادن الدقيقة باستخدام CNC

إن آلة الثني الهيدروليكية هي جهاز صناعي عالي الأداء يستخدم الطاقة الهيدروليكية لتشكيل صفائح المعادن ولوحاتها ومقاطعها إلى زوايا وحواف منحنية أو أشكال معقدة بدقة، وتُعرف بقدرتها على توصيل قوة عالية وتوزيع ضغط متسق وتحكم استثنائي، مما يجعلها ضرورية في تطبيقات التشغيل الثقيلة على المعادن. وعلى عكس آلات الثني الميكانيكية التي تعتمد على العجلات الدوارة والوصلات الميكانيكية، فإن النماذج الهيدروليكية تستخدم واحدًا أو أكثر من الأسطوانات الهيدروليكية متصلة بمضخة هيدروليكية ووعاء وصمامات تحكم لتوليد القوة، مما يسمح بتطبيق ضغط سلس وقابل للتعديل على كامل قطعة العمل. وتمكن هذه التصميمات الآلات الهيدروليكية الخاصة بالثني من التعامل مع مواد سميكة (من 1 مم وحتى أكثر من 100 مم في السمك) وسبائك عالية القوة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والไทتنيوم والفولاذ عالي المقاومة، وهي سبائك شائعة في صناعات الطائرات والبناء البحري والبناء. وتشمل المكونات الأساسية لآلة الثني الهيدروليكية الإطار (عادةً ما يكون إطار على شكل حرف C أو حرف H لضمان الاستقرار)، والعارية العلوية (تحتوي على المثقب)، والعارية السفلية (تحتوي على القالب)، والأسطوانات الهيدروليكية (عادةً ما تكون اثنتين لتوزيع القوة بشكل متوازن)، ونظام التحكم (يدوي أو شبه آلي أو CNC). وتتميز آلات الثني الهيدروليكية المتكاملة مع CNC بقابلية البرمجة المتقدمة، مما يسمح للمشغلين بتخزين تسلسلات الثني وتعديل معايير القوة والسرعة والاندماج مع مقاييس خلفية للحصول على وضعية دقيقة لقطعة العمل، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق تفاوتات دقيقة تصل إلى ±0.05 مم في التطبيقات مثل صناعة القوالب والهندسة الدقيقة. أحد المزايا الرئيسية للأنظمة الهيدروليكية هي قدرتها على الحفاظ على قوة ثابتة طوال عملية الثني، مما يضمن تشويهًا موحدًا حتى في القطع الطويلة (حتى 6 أمتار أو أكثر)، حيث قد تعاني الآلات الميكانيكية من تدهور في القوة. ويقلل هذا الضغط الموحد من ظاهرة الرجوع المرن (الاستعادة المرنة للمادة بعد الثني) من خلال تمكين المشغلين من الثني بزيادة طفيفة للتعويض، مما يؤدي إلى أبعاد نهائية أكثر دقة. كما تحتوي آلات الثني الهيدروليكية على حماية ضد الإفراط في التحميل، حيث تمنع صمامات تخفيف الضغط حدوث تلف للآلة أو أدواتها إذا تجاوزت القوة حدود الأمان، مما يعزز المتانة ويقلل من تكاليف الصيانة. وتشمل أدوات آلات الثني الهيدروليكية مجموعة واسعة من المثاقب والقوالب، مع استخدام قوالب على شكل حرف V بشكل شائع للثني الزاوي (90°، 135°، إلخ) وقوالب متخصصة لتشكيل القنوات والصناديق أو المقاطع المخصصة. واختيار عرض القالب أمر بالغ الأهمية: ينص القانون العام على أن يكون عرض القالب 6 إلى 8 مرات سمك المادة لمنع التشقق، على الرغم من تغير ذلك حسب نوع المادة وقوتها الشدّية. أثناء التشغيل، توضع قطعة العمل على القالب، ويحدد المقاييس الخلفية موضعها بدقة، ثم تخفض الأسطوانات الهيدروليكية المثقب إلى القالب، وتطبق القوة حتى يتحقق الثني المطلوب. وغالبًا ما تحتوي آلات الثني الهيدروليكية الحديثة على ميزات مثل أنظمة التقويس (ميكانيكية أو هيدروليكية) لمواجهة انحراف العاريات في القطع الطويلة، مما يضمن ثنيًا متوازيًا على طول القطعة بالكامل. كما تحسنت الكفاءة في استخدام الطاقة من خلال مضخات ذات سعة متغيرة، والتي تضبط معدل تدفق السائل وفقًا للطلب، مما يقلل من استهلاك الطاقة مقارنة بالأنظمة ذات السعة الثابتة. وضمان الامتثال للمعايير الدولية مثل ISO 6927 (أنظمة الطاقة الهيدروليكية) وEN 12625 (متطلبات السلامة لآلات الثني) يضمن أن تتوافق هذه الآلات مع معايير السلامة والأداء العالمية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في بيئات صناعية متنوعة من مصانع السيارات في أوروبا إلى أحواض بناء السفن في آسيا.