Kątownik ma mieć z zewnątrz 40 mm i 30 mm. Jak długa musi być blacha przed gięciem? Suma wymiarów zewnętrznych, 70 mm, to za dużo, bo w łuku materiał jest od wewnątrz ściskany, a od zewnątrz rozciągany. Właściwa długość wykroju to długość rozwinięcia, a wyznaczysz ją z warstwy obojętnej.
Warstwa obojętna
Przy gięciu w blasze istnieje warstwa, która ani się nie skraca, ani nie wydłuża: warstwa obojętna. Jej długość to długość rozwinięcia części. Przy dużych promieniach leży w środku grubości blachy. Przy małych promieniach przesuwa się w stronę wewnętrzną. Uwzględnia to współczynnik korekcyjny k:
- r promień wewnętrzny w mm, s grubość blachy w mm
- k współczynnik korekcyjny (położenie warstwy obojętnej)
- rn promień warstwy obojętnej w mm
Długość rozwinięcia kątownika 90°
Każdy odcinek prosty to wymiar zewnętrzny minus promień wewnętrzny i grubość blachy. Do tego dochodzi ćwiartka łuku warstwy obojętnej:
Przykład
Kątownik z blachy stalowej 2 mm o promieniu wewnętrznym 4 mm, wymiary zewnętrzne 40 mm i 30 mm.
rs = 42 = 2 → k = 0,65 + 0,5 · lg 2 ≈ 0,80
rn = 4 mm + 2 mm2 · 0,80 = 4,80 mm
L = (40 − 6) mm + (30 − 6) mm + π2 · 4,80 mm ≈ 34 mm + 24 mm + 7,54 mm = 65,54 mm
Wykrój ma 65,5 mm. Linia gięcia dla środka łuku leży 37,8 mm od krawędzi ramienia 40 mm.
Obliczanie z wartością korekcyjną
W warsztacie często liczy się prościej: suma wymiarów zewnętrznych minus wartość korekcyjna v na każde miejsce gięcia. Wartość korekcyjna to dokładnie różnica między oboma sposobami. W przykładzie to 70 mm − 65,54 mm = 4,46 mm.
Wartości korekcyjne dla typowych promieni i grubości znajdziesz w tabelach. Dla każdego innego promienia, dla wymiarów wewnętrznych lub dla kątów powyżej 90° obliczasz je samodzielnie z warstwy obojętnej.
Minimalny promień gięcia i sprężynowanie
Przy zbyt ciasnym gięciu blacha pęka po zewnętrznej stronie. Dlatego każdy materiał ma minimalny promień gięcia, który rośnie z grubością blachy. Jeśli krawędź gięcia leży równolegle do kierunku walcowania, potrzebujesz większego promienia niż w poprzek.
Po gięciu blacha trochę odsprężynowuje, a kąt znowu się nieco otwiera. Ile, zależy od materiału, promienia i grubości. Materiały o wyższej wytrzymałości i większe promienie sprężynują mocniej. Dlatego gnie się z lekkim nadgięciem i mierzy pierwszą część.
Typowe błędy
- Po prostu zsumowane wymiary zewnętrzne: wykrój jest wtedy dłuższy o wartość korekcyjną.
- Pomieszane wymiary wewnętrzne i zewnętrzne: jeśli ramię jest zwymiarowane od wewnątrz, odejmujesz tam tylko r, a nie r + s.
- Warstwa obojętna zawsze w środku: przy małych promieniach wykrój wychodzi przez to za długi. W przykładzie byłoby to 65,85 mm zamiast 65,54 mm.
- Pomylony kąt gięcia z kątem rozwarcia: część z kątem rozwarcia 120° gnie się tylko o 60°.
- Znak wartości korekcyjnej: jeśli v jest w tabeli liczbą dodatnią, odejmuje się ją, a nie dodaje.
- Przeoczony kierunek walcowania: jeśli krawędź gięcia leży równolegle do kierunku walcowania, blacha pęka już przy promieniach, które w poprzek są jeszcze w porządku.
Najczęstsze pytania
Dlaczego mówi się „długość rozwinięcia”?
Bo to długość, jaką miałaby część, gdyby ją z powrotem całkiem wyprostować – czyli długość wykroju.
Czy to obliczenie działa też dla kilku gięć?
Tak. Dodajesz wszystkie odcinki proste i wszystkie łuki. Z wartością korekcyjną odejmujesz po jednym v na każde miejsce gięcia.