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Jun 27, 2023

アルミニウムを曲げた後に割れを防ぐための加熱方法

アフマド・バユリ /iStock / Getty Images Plus Q: 地下開発地の地表水貯留池のオーバーフローの上部に取り付けるゴミラックをいくつか構築しています。 シンプルな「引っ張って曲げる」曲げを作ってみました

アフマド・バユリ / iStock / Getty Images Plus

Q: サブ開発地表面貯水池のオーバーフローの上部に取り付けるゴミラックをいくつか構築しています。 0.5インチを使って簡単な「引っ張って曲げる」曲げ治具を​​作りました。 金型としての鋼棒。 新たに0.5インチを注文しました。 棒を立ててバラのつぼみで加熱しました。 すべてがうまく、予想通りに進み、希望の寸法精度で部品が製造されました。つまり、作業が 4 分の 3 完了するまで続きました。 突然、何もうまくできなくなり、ロッドの 90% がひどくひび割れてしまいました。 溶接で足を引きずりながら進みました。

トーチの熱を調整した後（冷たすぎると曲がりません）、効果があるのは大量の熱だけだと推測しました。 きっと古いロッドストックに酸化物が付着していたのでしょう。 すべてがとても新しく見えました。 6～12か月棚に眠っていた材料を使用しましたが、すべてを「古い在庫」のせいにすることはできません。

おそらく加熱が速すぎたのではないかと思い、設定を変更しましたが、良い結果は得られませんでした。 作品に少しバネの張力をかけて熱を加え、作品が緩んだら、トーチを当てたままゆっくりと一貫して90度まで引っ張り、作品を過度に加熱しないように注意しました。 それがあまりにもうまく機能したので、私は怖くなりました…機能しなくなるまでは。

過去のコラムの 1 つで、6061-T6 アルミニウムの曲げについて説明しましたが、曲げる領域を煤で覆うためにトーチを使用すると説明しました。 これは私のアプリケーションでも機能しますか? 曲げる部分をワイヤーブラシで磨いたらどうなるでしょうか？ また、手作業で酸化物を除去すれば効果があるでしょうか? アドバイスをいただければ幸いです。

A: すすとアルミニウムについて説明する前に、曲げの一貫性の問題を見てみましょう。 ゴミ箱の製造に使用されているスチールまたはアルミニウムの正確なグレードと種類がわからないため、その材料が問題を引き起こしている具体的な理由を言うのは困難です。

ただし、会話のこの時点では、それは実際には問題ではありません。 古い素材か新しい素材かはおそらく問題ではありません。 金属の各タイプとグレードは、同じプロセスを受けるとランダムに同じ変化を示すことに注意してください。 したがって、再現性の問題は、ベース材料の混合が決して完璧ではないため、材料の 2 つのバッチが同じではなく、同じ加熱からバッチ化されたものでさえないという事実に根ざしています。

使用するすべての材料には、厚さ、硬度、降伏強度、引張強度などのさまざまな属性に関する公差ゾーンがあります。 これは、「貧弱な」素材を使用する場合もあれば、「より良い」素材を使用する場合もあるという意味ではありません。 材料は指定された公差範囲内で異なるだけなので、曲がり方も異なります。

鋼は降伏強度などの要素に応じて分類できます。 たとえば、降伏強度の値は、材料の不純物、欠陥、製造技術に応じて大きく変動する可能性があります。

規制では、特定の材料タイプを定義する際に最小降伏強度を宣言することが求められています。 最小降伏強度が 36,000 PSI の鋼は、A36 としてラベル付けできます。 同じ材料は 2 つとないため、可変公差を適用する必要があります。 これは、降伏強度が 13% 高いにもかかわらず、41,000 PSI の降伏強度が引き続き A36 として販売されることを意味します。 この材料の曲げに対する耐性が高まると、より大きな曲げ力が必要になります。 降伏強度 36,000 PSI の材料はある角度まで曲がり、降伏強度 41,000 PSI の別の材料はより小さい角度まで曲がります。侵入深さや必要な曲げ力は変わりません (図 1 を参照)。 同じ理由で、延性や硬度の変動、または曲げ半径が小さすぎることも亀裂の原因となる可能性があります。 これらの変動は、使用する可能性のあるどのマテリアルにも当てはまります。

加熱すると材料が焼きなまされて柔らかくなり、曲げやすくなります。 また、発生しているひび割れを制御するのにも役立ちます。

図 1. 降伏強度が変化すると、角度が変化します。