Las arrugas onduladas en el interior de una curva de tubería son uno de los defectos de calidad más comunes en el doblado de tuberías. Las arrugas no solo afectan la apariencia, sino que también reducen el espesor de pared efectivo de la tubería y debilitan su resistencia estructural. El siguiente análisis examina las principales causas y soluciones desde tres dimensiones: proceso, molde y materiales.

1. Ajuste inadecuado del troquel antiarrugas

Causa: El espacio entre el troquel antiarrugas y el troquel de doblado es demasiado grande, lo que provoca que el lado interior de la tubería pierda el soporte efectivo, resultando en inestabilidad del material y arrugamiento bajo tensión de compresión.

Solución: Ajustar el troquel antiarrugas para que se ajuste perfectamente a la ranura del troquel de doblado. El espacio debe ser tal que una hoja de papel a4 pueda deslizarse a lo largo sin aflojarse. Además, asegurar que el borde delantero del troquel antiarrugas esté alineado con el punto tangente del troquel de doblado.

2. Mandril no utilizado o posicionado incorrectamente

Causa: Para tuberías de pared delgada o curvas de radio pequeño (r/d ≤ 3), no se utiliza un mandril, o la extensión del mandril es insuficiente, o la cabeza esférica está posicionada demasiado atrás, lo que provoca que el lado interior de la curva pierda el soporte interno.

Solución: Seleccionar un mandril de cabeza esférica o un mandril rígido según el diámetro de la tubería y el espesor de la pared, y ajustar la posición de extensión del mandril a 0.5-1.5 mm antes del punto tangente del troquel de doblado.

3. Radio de doblado insuficiente

Causa: La relación entre el radio del centro de doblado (r) y el diámetro exterior de la tubería (d), r/d, es demasiado pequeña (generalmente por debajo de 2.5-3 veces), superando el límite de estabilidad de compresión del material.

Solución: Aumentar el radio de doblado o usar una tubería de pared más gruesa. Si es necesario un doblado de radio pequeño, se debe emplear un proceso combinado usando un mandril, un troquel antiarrugas y un medio de relleno (como un resorte de doblado).

4. Pared de tubería delgada o material blando

Causa: Las paredes más delgadas resultan en una menor resistencia a la inestabilidad. Los materiales blandos (como cobre o aluminio recocido) son propensos a arrugarse en el lado de compresión.

Solución: Reemplazar con una tubería de pared más gruesa o usar un material más duro. Para materiales blandos, reducir apropiadamente la velocidad de doblado para minimizar la desigualdad del flujo del material.

5. Velocidad de doblado excesiva

Causa: Una velocidad angular de doblado excesiva impide que el material dentro de la tubería se estabilice y fluya, lo que lleva a un arrugamiento localizado rápido.

Solución: Reducir la velocidad de doblado, especialmente al inicio del proceso de doblado. Para máquinas de doblado de tuberías cnc, se puede establecer una curva de cambio de velocidad — velocidad baja para el doblado inicial, velocidad constante en el medio y velocidad baja para el doblado final.

6. Desgaste del troquel o acabado superficial deficiente

Causas: El desgaste o la acumulación de virutas y óxido en las superficies de trabajo del troquel de doblado y del troquel antiarrugas provoca fricción desigual, y las diferencias de resistencia local inducen arrugas.

Soluciones: Inspeccionar la superficie del troquel, reparar o reemplazar los troqueles desgastados. Limpiar el troquel y aplicar aceite especial para doblado de tubos para mantener una lubricación adecuada.

7. Fuerza de sujeción insuficiente o excentricidad

Causas: Presión insuficiente del troquel de sujeción, o desalineación entre el troquel de sujeción y el troquel de doblado, lo que provoca que el tubo se deslice o se desplace durante el doblado, resultando en una fuerza desigual en el lado interior.

Soluciones: Verificar la presión del cilindro de sujeción para asegurar que alcance el valor establecido. Calibrar la precisión de alineación del troquel de sujeción y el troquel de doblado.

Enfoque rápido para solución de problemas

Cuando aparezcan arrugas, verificar en el siguiente orden:

1. Verificar el espacio libre del troquel antiarrugas → 2. Confirmar la posición del mandril → 3. Calcular si la relación R/D es demasiado pequeña → 4. Verificar el espesor de pared y la condición del material → 5. Probar a una velocidad de doblado reducida → 6. Verificar el desgaste del troquel y la lubricación

La mayoría de los problemas de arrugamiento provienen de dos causas principales: soporte insuficiente e inestabilidad de compresión. Identificar la causa raíz resolverá el problema de manera efectiva.