CNC 굽힘은 다른 굽힘 방법과 어떻게 다릅니까?

CNC 벤딩 주로 다른 굽힘 방법과 다릅니다. 컴퓨터 수치 제어를 사용하여 굽힘 공정의 모든 매개변수를 자동화하고 정확하게 제어합니다. — 굽힘 각도, 회전, 공급 길이, 클램프 압력 및 스프링백 보상 포함 — CNC 제어 없이 수행되는 수동, 유압 프레스 및 회전식 드로우 굽힘을 특징짓는 작업자 기술 의존성과 치수 가변성을 제거합니다. 숙련된 수동 벤더가 생산 과정 전반에 걸쳐 +/- 2~3도의 각도 반복성을 달성할 수 있는 반면, CNC 벤딩 기계는 일관되게 다음의 공차를 유지합니다. 플러스 마이너스 0.1도 이상 굽힘 각도와 선형 치수의 ±0.5mm로 정확도 저하 없이 첫 번째 조각부터 10,000번째 조각까지 동일한 부품을 생산합니다. 아래 섹션에서는 실제 엔지니어링 및 생산 측면에서 CNC 벤딩을 각 주요 대체 방법과 비교합니다.

다른 방법으로는 제어할 수 없는 CNC 굽힘이 실제로 제어하는 것

CNC 굽힘이 어떻게 다른지 이해하려면 CNC 시스템에서 컴퓨터로 제어되는 변수와 대체 방법의 작업자 판단 또는 기계적 설정에 맡겨지는 변수를 정확하게 식별하는 데 도움이 됩니다. 차이점은 단순히 CNC 기계가 "자동화"되어 있다는 것이 아니라 특정 물리적 매개변수를 인간 작업자와 고정된 기계 설정이 안정적으로 일치시킬 수 없는 정밀도로 제어한다는 것입니다.

폐쇄 루프 각도 제어

CNC 튜브 또는 파이프 벤더에서 굽힘 각도는 굽힘 다이 샤프트의 회전식 인코더에 의해 실시간으로 모니터링됩니다. 재료가 굽힘 다이 주위를 감싸면서 컨트롤러는 달성된 실제 각도를 지속적으로 읽고 이를 프로그래밍된 목표와 비교합니다. 재료의 스프링백 특성으로 인해 측정된 각도가 예상 값에서 벗어나는 경우(재료 배치 특성이 다를 때마다 발생) 컨트롤러는 동일한 사이클 내에서 자동으로 오버벤드 양을 조정합니다. 이 폐쇄 루프 수정은 CNC 굽힘의 가장 중요한 차별화 기능입니다. 이는 올바른 최종 각도를 생성합니다. 스프링백 후 , 굽힘 중 올바른 툴링 위치만이 아닙니다.

CNC 제어가 없는 수동 및 유압 벤딩은 재료 특성에서 계산된 예상 오버벤드 각도를 기반으로 툴링을 고정 위치로 설정합니다. 실제 재료의 항복 강도가 예상과 다른 경우(재료 배치 간에 항상 어느 정도 그렇듯이) 최종 굽힘 각도는 목표와 다릅니다. 작업자는 부품을 측정하고, 설정을 조정하고, 테스트 피스를 다시 구부리고, 각도가 정확해질 때까지 반복해야 합니다. CNC 기계에서 이 반복은 컨트롤러의 스프링백 보상 알고리즘 내에서 자동으로 발생합니다.

다축 동시 제어

CNC 벤딩 머신은 조정된 모션 시퀀스에서 여러 축을 동시에 순차적으로 제어합니다. 자동차 배기관이나 여러 개의 오프셋 굴곡이 있는 유압 라인과 같이 서로 다른 평면에 세 개의 굴곡이 있는 복잡한 튜브 구성요소의 경우 기계는 다음을 제어합니다.

• 이송축(Y) — 각각의 연속적인 굽힘 위치를 지정하기 위해 기계를 통과하는 튜브의 선형 전진
• 회전축(B) — 올바른 평면에서 각각의 연속 굽힘 방향을 지정하기 위해 자체 축을 중심으로 튜브를 회전시키는 것
• 굽힘축(C) - 필요한 각도를 얻기 위해 굽힘 다이 주위로 굽힘 암을 회전시키는 것
• 압력 다이 포스 — 재료 및 벽 두께를 기준으로 각 굽힘 위치에 맞게 조정된 굽힘 중 튜브의 클램핑 힘
• 맨드릴 위치 및 후퇴 — 맨드릴 굽힘 설정에서 주름 형성을 방지하고 벽이 얇아지는 것을 제어하기 위해 굽힘 각도에 대한 맨드릴 후퇴의 정확한 타이밍

수동 굽힘 방법은 이러한 모든 매개변수를 동시에 제어하지 않습니다. 3개 굽힘 튜브 부품을 수동으로 생산하려면 작업자가 각 굽힘 위치를 측정 및 표시하고, 수동으로 튜브를 올바른 평면으로 회전하고, 각 굽힘에 대한 올바른 오버벤드 각도를 추정하고, 다음 단계로 진행하기 전에 각 굽힘을 게이지로 확인해야 합니다. 굽힘 주기당 10~30초 프로그래밍된 CNC 기계에서 달성 가능합니다.

디지털 부품 프로그램 및 신속한 전환

CNC 굽힘 작업의 모든 부품 형상은 디지털 부품 프로그램(해당 부품을 생산하는 데 필요한 모든 축 위치, 공급 길이, 회전 각도 및 프로세스 매개변수가 포함된 파일)으로 저장됩니다. 한 부품에서 다른 부품으로 전환하려면 다른 프로그램 파일을 로드하고, 툴링 변경이 필요한 경우 툴링을 재구성하기만 하면 됩니다. 동일한 툴링을 공유하는 유사한 부품 제품군의 경우 전환이 다음과 같이 빠를 수 있습니다. 2~5분 . CNC를 사용하지 않는 수동 및 유압식 벤딩 작업에는 테스트 벤드 제작 및 검사를 포함하여 새 부품마다 완전한 재설정이 필요하며, 복잡성에 따라 30분에서 몇 시간이 걸릴 수 있습니다.

CNC 벤딩과 수동 핸드 벤딩

수동 핸드 벤딩은 기술자의 육체적 노력과 판단에 의해 전적으로 작동되는 간단한 램형 벤더, 회전식 드로우 핸드 벤더 또는 복합 레버 벤더 중 하나인 수동식 튜브 벤더를 사용합니다. 이는 다른 모든 굽힘 방법이 일부 차원의 개선을 나타내는 기본 방법입니다.

수동 굽힘을 사용하는 경우

수동 굽힘은 다음과 같은 경우에 적합합니다.

• 생산량이 없어 기계 설정을 정당화할 수 없는 단일 부품 프로토타입 작업
• 휴대용 핸드 벤더가 유일한 도구인 현장 작업 및 현장 유지 관리
• 구부리는 힘이 인간의 능력 범위 내에 있는 구리 또는 알루미늄과 같은 재료로 제작된 부드럽고 얇은 벽의 튜브
• 넉넉한 각도 공차(+/- 2~5도 허용)를 갖춘 간단한 단일 굽힘 부품

CNC 굽힘이 수동 방법보다 성능이 뛰어난 경우

두 개 이상의 동일한 부품이 필요한 생산 시나리오의 경우 CNC 벤딩은 모든 관련 측정 기준에서 측정할 수 있을 정도로 우수한 결과를 제공합니다.

폐기율 차이만으로도 모든 생산 상황에서 경제적으로 중요합니다. 수동 벤딩의 폐기율은 10%이고 CNC의 폐기율은 0.5%입니다. 1,000개의 부품을 생산하려면 약 100개의 추가 원시 튜브 길이를 구입하고, 구부리고 검사해야 하며, 이 중 99개의 추가 길이를 폐기해야 하며, 재료, 인건비 및 폐기 비용이 CNC 생산에서 완전히 방지됩니다.

CNC 굽힘 대 유압 프레스 굽힘

램 벤딩 또는 3점 벤딩이라고도 하는 유압식 프레스 벤딩은 유압 램을 사용하여 튜브, 파이프 또는 프로파일을 두 개의 고정 지지대에 밀어 넣어 재료가 램 접촉점을 중심으로 하는 얕은 호로 변형되도록 합니다. 이는 구조용 강철 프로파일, 대구경 파이프 및 정확하고 좁은 반경의 굽힘이 필요하지 않은 응용 분야에 널리 사용되는 방법입니다.

프레스 벤딩의 기계적 한계

프레스 벤딩에는 CNC가 프레스 벤딩 환경에서 극복할 수 없고 CNC 로터리 드로우 벤딩이 완전히 방지할 수 없는 고유한 기하학적 한계가 있습니다.

• 굽힘 반경 제어 불가: 프레스 굽힘의 굽힘 반경은 두 지지점 사이의 거리와 램 스트로크 깊이에 의해 결정됩니다. 이는 정확하게 지정할 수 없으며 광범위한 시행착오 설정 없이는 예측하거나 보상하기 어려운 방식으로 재료 스프링백에 따라 달라집니다.
• 타원형 단면 변형: 프레스 벤딩은 튜브 단면의 국부적인 영역에 힘을 가해 원형 단면이 타원형으로 변형되도록 합니다. 단면 형상이 기능적으로 중요한 원형 튜브 구성 요소(유체 흐름 응용 프로그램, 관성 모멘트가 정의된 구조 부재)의 경우 이러한 타원성은 심각한 품질 결함입니다. 맨드릴을 사용하는 CNC 로터리 드로우 벤딩은 난형도를 다음보다 작은 값으로 제한합니다. 외경의 3% 품질 생산에.
• 스프링백으로 인해 각도 반복성이 제한됨: CNC 각도 피드백이 없는 유압식 프레스 벤딩에는 수동 벤딩과 동일한 스프링백 변동성이 적용됩니다. 램은 추정된 스프링백 양을 기준으로 고정된 깊이로 설정되며, 재료의 항복 강도가 달라지면 결과 각도도 달라집니다. CNC 각도 모니터링 기능이 있는 프레스 브레이크와 파이프 벤더를 사용할 수 있지만 이는 프레스 벤딩 공정에 적용되는 CNC 벤딩을 나타내며 별도의 대체 방법은 아닙니다.

프레스 벤딩이 적절한 곳

프레스 벤딩은 한계가 허용되는 응용 분야에서 역할을 유지합니다.

• 굽힘 반경이 단면 깊이의 몇 배이고 단면 타원형이 문제가 되지 않는 구조용 강철 단면(I-빔, 채널, 앵글)의 큰 반경 굽힘
• 건설현장이나 수리현장의 뒤틀린 구조부재 교정
• 로터리 드로우 툴링이 엄청나게 비싼 매우 큰 직경의 파이프 벤딩(300mm 이상)
• 부드럽고 일관된 곡률을 달성하기 위해서는 정밀한 각도 제어가 부차적인 긴 반경의 건축 곡선 생성

자동차, 항공우주, HVAC 및 유압 응용 분야의 정밀 튜브 및 파이프 부품의 경우, CNC 로터리 드로우 벤딩은 프레스 벤딩을 완전히 대체합니다. 왜냐하면 이들 산업의 품질 요구사항은 프레스 벤딩 방법으로는 충족될 수 없기 때문입니다.

CNC 벤딩과 롤 벤딩 비교

롤 벤딩(피라미드 롤링 또는 3롤 벤딩이라고도 함)은 삼각형 구성으로 배열된 세 개의 롤러 세트를 통해 튜브, 파이프 또는 프로파일을 통과시킵니다. 재료가 롤러 사이를 통과하면서 점진적으로 곡선으로 구부러집니다. 중앙 롤러의 위치를 ​​조정하면 생성되는 곡률이 변경됩니다. 롤 벤딩은 건축 기둥, 곡선 난간, 링 프레임 및 나선형 계단과 같이 곡률 반경이 큰 곡선 섹션을 생산하는 주요 방법입니다.

기하학과 응용의 근본적인 차이점

롤 벤딩과 CNC 로터리 드로우 벤딩은 동일한 형상에 대해 경쟁하는 방법이 아니며 근본적으로 다른 모양 요구 사항을 해결합니다.

• 롤 벤딩은 연속적인 곡선을 생성합니다. 롤 벤딩의 출력은 전체 길이를 따라 균일하거나 점진적으로 변화하는 곡률 반경을 갖는 섹션입니다. 튜브의 특정 지점에서 국부적인 굽힘을 생성할 수 없습니다. 즉, 지지 롤러 사이의 전체 길이가 곡선입니다.
• CNC 로터리 드로우 벤딩은 국부적인 벤드를 생성합니다. 로터리 드로우 벤딩의 벤드 영역은 벤드 다이 형상에 의해 엄격하게 정의됩니다. 일반적으로 스패닝 튜브 직경의 5~15배 굽힘 호 길이. 튜브의 나머지 부분은 직선으로 유지됩니다. 이것이 바로 자동차 배기 시스템, 유압 라인 및 구조적 튜브 프레임워크에 필요한 것입니다.
• 롤 굽힘 최소 반경이 훨씬 더 큽니다. 롤 벤딩은 CNC 맨드릴 로터리 드로우 벤딩으로 달성할 수 있는 좁은 반경 벤딩을 생성할 수 없습니다. 롤 굽힘의 최소 실제 굽힘 반경은 일반적으로 다음과 같습니다. 튜브 외경의 8~15배 , 비교 외경의 1~2배 적절한 재료로 CNC 맨드릴을 구부리는 경우.

롤 벤딩에 적용된 CNC 제어

현대식 CNC 제어 3롤 벤딩 머신은 롤 위치와 공급 속도에 컴퓨터 제어를 적용하여 원추형 섹션, 나선 및 가변 반경 곡선을 포함한 복잡한 곡선 형상을 생산할 수 있으며, 기존의 수동 조정 롤 벤더는 달성할 수 없는 반복성을 제공합니다. 그러나 이는 롤 벤딩 공정에 적용되는 CNC 제어이며, CNC 롤 벤딩이 생성할 수 있는 형상은 CNC 로터리 드로우 벤더에서 생성되는 국지적이고 좁은 반경 벤드와 근본적으로 다릅니다. 두 기술은 상호 교환 가능하기보다는 상호 보완적입니다.

CNC 굽힘과 유도 굽힘 비교

유도 굽힘은 파이프나 튜브의 좁은 밴드를 재료가 소성 항복하는 온도까지 가열한 다음 파이프가 유도 코일을 통해 공급될 때 굽힘 모멘트를 적용하여 가열된 영역을 변형시킵니다. 가열된 영역은 코일을 지나면 빠르게 냉각되어 굽은 부분이 재료에 고정됩니다. 유도 굽힘은 석유 및 가스, 발전, 구조 응용 분야에서 직경이 크고 벽이 두꺼운 파이프를 굽히는 데 널리 사용되는 방법입니다.

기능 차이

CNC 로터리 드로우 벤딩과 인덕션 벤딩의 차이점은 주로 규모와 재료 성능에 따라 다릅니다.

• 직경 범위: 유도 굽힘은 대략 파이프 직경에 사용됩니다. 50mm ~ 1,000mm 이상 — 이 범위의 대구경 끝은 회전식 드로우 벤딩 머신의 기능을 완전히 뛰어넘습니다. CNC 로터리 드로우 벤딩은 다음의 직경을 처리합니다. 6mm ~ 약 200mm 표준 생산 구성에서.
• 벽 두께: 유도 굽힘은 다음의 벽 두께를 처리할 수 있습니다. 6mm ~ 50mm 이상 탄소강 및 합금강 파이프 - 회전식 연신 굽힘을 위해 비실용적으로 큰 힘과 도구가 필요한 두께. CNC 로터리 드로우 벤딩은 벽 두께를 처리합니다. 0.5mm ~ 약 12mm 재질과 직경에 따라 다릅니다.
• 재료 가열 및 금속학적 효과: 유도 굽힘은 재료를 가열하여 850~1,050℃ 탄소강의 경우 - 재료의 미세 구조가 영향을 받는 온도입니다. 기계적 특성을 복원하려면 굽힘 후 열처리(정규화 또는 담금질 및 템퍼)가 필요한 경우가 많습니다. CNC 로터리 드로우 벤딩은 대부분의 응용 분야에서 재료 미세 구조를 변경하지 않는 냉간 성형 공정(또는 가열 합금 응용 분야의 경우 거의 저온)입니다.
• 굴곡 반경 범위: 유도 굽힘은 일반적으로 큰 반경의 굽힘을 생성합니다. 배관경의 3~10배 이상 . CNC 맨드릴 벤딩은 반경이 좁은 벤딩을 생성합니다. 외경의 1배 적절한 재료와 벽 두께로.

유도 벤딩이 사용되는 응용 분야(파이프라인 시스템, 압력 용기 노즐, 대형 구조 프레임)의 경우 CNC 로터리 드로우 벤딩은 대안이 아닙니다. 단순히 관련된 파이프 크기를 처리할 수 있는 물리적 능력이 없습니다. 반대로, 자동차, 항공우주, 의료 및 HVAC 산업에 사용되는 튜브 및 파이프 부품의 경우 유도 굽힘의 최소 반경이 크고 자본 비용이 높기 때문에 완전히 부적절합니다.

CNC 벤딩과 CNC가 없는 기존 로터리 드로우 벤딩 비교

로터리 드로우 벤딩(회전 벤딩 다이에 튜브를 고정하고 압력 다이와 선택적 맨드릴이 튜브 형상을 제어하는 동안 다이 주위로 튜브를 그리는 프로세스)은 CNC 벤딩에 사용되는 것과 동일한 기본 프로세스입니다. 중요한 차이점은 프로세스를 관리하는 제어 시스템에 있습니다.

기존(비CNC) 로터리 드로우 벤딩

기존 로터리 드로우 벤더는 기계적 정지 장치, 눈금 및 작업자 설정 조정을 사용하여 각 축을 배치합니다. 작업자는 굽힘 암의 각도 눈금을 읽고 재료가 목표 각도에 접근하는 것을 관찰한 다음 시각적으로 판단되는 올바른 위치에서 굽힘을 중지합니다. 새 부품 설정에는 테스트 굽힘 만들기, 도면에 대한 실제 각도 및 치수 측정, 스톱 및 스케일 조정, 만족스러운 테스트 조각이 생성될 때까지 반복이 포함됩니다. 이 프로세스에는 일반적으로 다음이 필요합니다. 부품 번호당 3~8개의 테스트 벤드 생산이 시작되기 전에 원자재와 시간이 소모됩니다.

CNC 제어가 동일한 프로세스를 어떻게 변화시키는가

로터리 드로우 벤딩에 CNC 제어를 적용하면 작업의 모든 측면이 변화됩니다.

• 디지털 데이터에서 설정: 부품 프로그램은 엔지니어링 도면에서 직접 입력하거나 CAD 파일에서 가져온 튜브의 기하학적 데이터(굽힘 각도, 회전 각도, 피드 길이)로부터 생성됩니다. 설정에는 이전에 실행된 부품에 대한 테스트 굽힘이 필요하지 않으며 일반적으로 1~2개의 테스트 벤드 새 부품의 경우 기존 설정의 경우 3~8개입니다.
• 자동으로 적용되는 스프링백 보상: 컨트롤러는 이전 생산 실행의 각 재료 및 직경 조합에 대한 스프링백 보상 데이터를 저장하고 올바른 오버벤드를 자동으로 적용하여 작업자 추정 없이 목표 최종 각도를 달성합니다.
• 생산 모니터링 및 통계적 공정 제어: 최신 CNC 벤딩 머신은 실제 도달 각도, 공급 길이, 회전, 사이클 시간, 힘 데이터 등 모든 벤드 사이클의 모든 매개변수를 기록하여 통계 공정 제어(SPC) 분석을 가능하게 하고 항공우주 및 의료 응용 분야에서 품질이 중요한 부품에 대한 추적성을 제공하는 생산 데이터베이스를 생성합니다.
• 생산 전 충돌 시뮬레이션: CNC 벤딩 소프트웨어에는 전체 벤딩 시퀀스의 가상 시뮬레이션이 포함되어 있어 재료가 로드되기 전에 튜브, 툴링 및 기계 구조 간의 잠재적인 충돌을 감지합니다. 이는 제한된 형상의 복잡한 다중 굽힘 부품에 매우 중요합니다. 시뮬레이션에서 충돌이 감지되면 손상된 기계와 폐기된 공작물이 절약됩니다.

는 CNC 벤딩 파이프 및 프로파일 성형 시리즈의 기계는 폐쇄 루프 각도 제어, 다축 동시 모션, 스프링백 보상 및 생산 데이터 로깅 등 모든 기능을 자동차, HVAC, 가구, 의료 장비 및 구조용 튜브 제조 응용 분야에 적합한 생산 플랫폼에 통합합니다.

스프링백: CNC 벤딩이 어떤 대안보다 더 잘 해결하는 핵심 과제

스프링백(벤딩 도구를 제거한 후 구부러진 부품의 탄성 회복)은 모든 금속 벤딩 공정에서 근본적인 과제입니다. 모든 굽힘 방법은 이 문제를 해결해야 하지만 스프링백이 보상되는 품질과 일관성은 CNC 방법과 비CNC 방법 간의 주요 차이점입니다.

는 Physics of Springback

금속 튜브를 구부리면 단면의 외부 섬유가 늘어나고(인장 응력) 내부 섬유는 압축됩니다. 재료는 항복 응력을 초과하는 영역에서 소성 변형되지만 탄성 변형 에너지는 소성 변형 영역을 포함하여 굽은 영역 전체에 저장됩니다. 굽힘 하중이 제거되면 이 탄성 에너지로 인해 재료가 원래 직선 구성으로 부분적으로 회복됩니다. 즉 굽힘 각도가 감소합니다. 스프링백 양은 다음에 따라 달라집니다.

• 재료 항복강도 — 항복 강도가 높은 재료는 변형의 더 큰 부분이 탄성이기 때문에 더 많이 튀어 나옵니다.
• 탄성률(영률) — 주어진 항복 변형률에 대해 탄성 계수가 높을수록 스프링백이 더 많이 발생합니다.
• 튜브 직경에 따른 굽힘 반경 - 반경이 더 작을수록(굴곡 반경 대 직경 비율이 작을수록) 단면의 더 많은 부분이 소성 변형되기 때문에 스프링백이 덜 발생합니다.
• 벽 두께 — 더 얇은 벽은 플라스틱 영역 깊이에 비해 탄성 스프링이 적고 비례적으로 스프링백이 적습니다.

재료 배치 간 스프링백 변화

동일한 공급업체로부터 동일한 사양의 자재를 구매하더라도 생산 배치 간 항복 강도 차이는 불가피합니다. 구조용 강철 튜브에 대한 일반적인 밀 인증서는 항복 강도를 특정 범위로 지정합니다. 예를 들어 S275 강철은 지정된 최소 항복 강도가 275MPa이지만 실제로 항복 강도는 다음과 같습니다. 275MPa ~ 420MPa 특정 열 및 압연 매개변수에 따라 달라집니다. 이러한 변화는 스프링백에 상응하는 변화를 생성합니다. 즉, 항복 범위의 최고 수준에 있는 배치가 스프링백될 수 있습니다. 2~3도 더 높아 동일한 공칭 굽힘 각도에 대한 최저 배치보다 차이가 즉시 눈에 띄고 종종 치수상 허용되지 않습니다.

수동 및 기존 유압 벤딩에서 이러한 배치별 변형에서는 작업자가 새로운 재료 배치가 로드될 때마다 테스트 벤드를 생성하고 오버벤드 설정을 수동으로 조정해야 합니다. 폐쇄 루프 각도 피드백을 사용하는 CNC 벤딩에서 시스템은 전체 툴링 결합에서 측정된 각도를 기반으로 각 개별 벤드의 실제 스프링백을 자동으로 감지하고 오버벤드를 동적으로 조정하여 수동 개입 없이 생산 내에서 배치 간 변동을 보상합니다.

고강도 및 고급 소재의 스프링백

는 challenge of springback is most severe in high-strength materials — advanced high-strength steel (AHSS) grades, titanium alloys, and precipitation-hardened stainless steels — where yield strengths of 600MPa ~ 1,500MPa 이상 과도한 굽힘이 필요할 수 있는 스프링백 각도를 생성합니다. 10~25도 이상 90도 최종 굽힘을 달성합니다. 수동 또는 기존 굽힘에서 이를 관리하려면 오버벤드 테이블에 대한 광범위한 경험적 개발과 엄격한 입고 재료 검사가 필요합니다. 각도 피드백을 갖춘 CNC 벤딩은 제어 시스템을 통해 이를 안정적으로 관리하므로 CNC 벤딩은 자동차 차체 구조 및 항공우주 부품에서 고급 고강도 재료의 정밀 벤딩을 위한 기술을 가능하게 합니다.

멀티 스택 툴링 및 오른쪽-왼쪽 굽힘: 고급 CNC 기계의 고유한 기능

제어 정밀도 및 반복성이라는 근본적인 이점 외에도 고급 CNC 벤딩 머신은 비CNC 방법으로는 불가능하거나 매우 비실용적인 툴링 구성 옵션을 제공합니다.

멀티스택 툴링

일부 튜브 구성 요소에는 동일한 부품에 서로 다른 반경의 굽힘이 필요합니다. 예를 들어 제한된 차체 하부 부분에 좁은 반경의 굽힘이 필요하고 노출된 부분에 더 큰 반경의 스윕이 필요한 자동차 배기 시스템이 있습니다. 멀티 스택 CNC 벤더 운반 2~5개의 완전한 벤드 다이 세트를 동시에 일반적인 벤드 헤드에. CNC 프로그램은 시퀀스의 각 굽힘에 사용할 다이 스택을 지정하고 기계는 굽힘 사이에서 자동으로 올바른 다이로 회전합니다. 전체 복잡한 부품은 부품을 다시 고정하지 않고도 단일 기계 사이클에서 생산됩니다. 이 기능에는 수동 또는 기존 굽힘과 동등한 기능이 없습니다. 다른 방법으로 동일한 부품을 생산하려면 굽힘 사이를 수동으로 재배치하는 다양한 기계에서 여러 번의 개별 굽힘 작업이 필요하므로 누적 치수 오류의 위험이 배가됩니다.

오른쪽-왼쪽 굽힘

기존 로터리 드로우 벤더는 한 방향으로만 구부러집니다. 일반적으로 오른쪽(재료 공급 방향에서 볼 때 시계 방향)입니다. S자 굽힘 또는 3차원 공간에서 방향이 반대인 부품과 같이 오른쪽 및 왼쪽 굽힘이 모두 있는 구성 요소는 일반적으로 부품을 제거하고 끝에서 끝까지 돌리고 두 번째 설정에서 다시 구부려야 합니다. 오른쪽-왼쪽 CNC 벤딩 머신은 오른쪽 및 왼쪽 벤딩 헤드 구성을 모두 갖고 있으며 프로그램 제어에 따라 전환됩니다. 결과적으로 반대 굽힘이 필요한 복잡한 3차원 튜브 형상을 완성할 수 있습니다. 단일 중단 없는 기계 사이클에서 , 재고정 오류를 제거하고 두 가지 설정 프로세스의 손상 위험을 처리합니다.

전전기 CNC 벤딩

현대의 CNC 벤딩 머신은 모든 축에 유압 동력보다는 전전기 서보 드라이브 시스템을 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 전전동 CNC 벤더는 유압 CNC 기계에 비해 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다.

• 더 높은 위치 정확도: 서보 모터 및 볼스크류 구동 시스템은 다음과 같은 위치결정 반복성을 달성합니다. 플러스 마이너스 0.01mm 이상 , 비교 plus or minus 0.05 to 0.1 mm for hydraulic systems with proportional valve control
• 더 빠른 사이클 시간: 전기 서보 축은 유압 액츄에이터보다 빠르게 가속 및 감속하여 굴곡 간 위치 지정 시간을 다음과 같이 줄입니다. 20~40% 다중 굽힘 사이클 응용 분야( 출처: 국제 첨단 제조 기술 저널, Guo 외, 2020 )
• 낮은 에너지 소비: 서보 드라이브는 움직일 때만 에너지를 소비하는 반면(감속 중에 에너지를 회복하기 위해 회생 제동), 유압 시스템은 지속적으로 전체 펌프 압력을 유지합니다. 에너지 절약 30~60% 기계당 생산량 비교에서 보고되었습니다( 출처: Journal of Cleaner Production, Joshi 외, 2019년 )
• 유압 오일 제거: 전전동 기계는 유압 오일 시스템의 화재 위험, 폐기 비용 및 유지 관리 요구 사항을 제거합니다. 이는 의료 기기 및 식품 장비 튜브 제조와 같은 청정 제조 환경에서 중요합니다.

CNC 벤딩이 유일하게 실행 가능한 방법인 산업 응용 분야

여러 산업 분야에서 튜브 및 파이프 부품의 품질, 반복성 및 추적성 요구 사항은 CNC 굽힘이 단순히 선호되는 방법이 아니라 사양을 충족할 수 있는 유일한 방법입니다.

자동차 제조

현대 자동차 생산은 부품 재고가 거의 0에 가까운 적시 납품 일정에 따라 운영됩니다. 모든 배기 파이프, 연료 라인, 브레이크 파이프, 에어컨 튜브 및 구조용 튜브 구성 요소는 조립 설비와 정확히 일치해야 합니다. 조립 지점에서 수동 조정이 필요한 치수 변화는 생산 라인을 방해하고 경제적으로 허용되지 않습니다. 자동차 튜브 벤딩 사양에는 일반적으로 다음의 각도 공차가 필요합니다. 플러스 마이너스 0.3~0.5도 선형 공차 플러스 마이너스 0.5mm 완제품의 경우 CNC 로터리 드로우 벤딩을 통해서만 생산 시 공차를 달성할 수 있습니다. 자동차 산업은 CNC 튜브 벤딩 기술의 단일 사용자 중 최대 규모를 차지하고 있으며, 이는 대략 전 세계 CNC 벤딩 머신 설치의 45% ( 출처: Mordor Intelligence, CNC 벤딩 머신 시장 보고서, 2022년 ).

항공우주 및 국방

항공기의 유압 시스템 튜빙은 AS9100 품질 관리 요구 사항을 충족해야 하며 일반적으로 모든 생산 기록을 사용된 특정 재료 열 및 기계 프로그램에 연결하는 재료 추적성 요구 사항을 수행합니다. 최신 CNC 벤딩 머신의 전체 생산 데이터 로깅 기능(실제 벤딩 각도, 실제 회전, 사이클 시간, 모든 부품의 모든 벤드에 대한 작업자 ID 기록)은 수동 문서화 없이 이러한 추적성을 제공합니다. 항공우주 유압 튜브 사양에는 일반적으로 다음과 같은 각도 공차가 필요합니다. 플러스 마이너스 0.2도 CNC 생산을 통해서만 달성할 수 있는 조립 시 공칭 간극 점검이 가능합니다.

의료 장비

의료 장비의 튜브 구성 요소(영상 장비 프레임, 수술대 구조, 환자 취급 장비)는 검증된 깨끗한 재료로 생산되어야 하며, 의료 환경을 오염시킬 수 있는 윤활제 없이 구부러지고, 엄격한 사양에 따라 치수가 검증되어야 합니다. 유압 오일 없이 작동하는 전전동 CNC 벤딩 머신은 이러한 환경에 적합한 생산 기술이며, CNC 생산의 전체 프로그램 추적성은 FDA 21 CFR Part 820 및 ISO 13485에서 요구하는 설계 이력 파일 문서를 지원합니다.

HVAC 및 냉동

HVAC 증발기 및 응축기 코일을 위한 구리 튜브 벤딩에는 냉매 흐름을 제한하는 타원형 결함 없이 벽이 얇은 구리 튜브에서 CNC 맨드릴 벤딩만이 생성할 수 있는 일관된 좁은 반경 벤딩이 필요합니다. HVAC 코일 생산을 위한 고속 CNC 구리 튜브 벤더는 다음과 같은 사이클 속도를 달성합니다. 시간당 최대 600번 굽힘 자동화된 다중 헤드 기계에서 - 수동 또는 기존 벤딩이 접근할 수 없는 생산 속도.

CNC 굽힘과 대체 방법 중 선택: 의사결정 프레임워크

특정 용도에 적합한 굽힘 방법을 선택하려면 여러 요소를 동시에 평가해야 합니다. 아래 표는 가장 중요한 선택 기준에 따라 구조화된 의사 결정 프레임워크를 제공합니다.