電動パイプベンダー解説：技術と用途

電動パイプベンダーとは

電動パイプベンダー、別名電動チューブベンダーは、最終製品としてさまざまな分野に適用される所望の形状を実現するために、パイプやチューブを曲げるために使用される機械です。パイプまたはチューブは、中空の内部を持つ長い円筒であり、機械や装置の部品の一部（自動車の排気管など）や、システムの主要な必要物（配管システムなど）となり得ます。
パイプやチューブの用途に応じて、これらは鋼、アルミニウム、その他の金属など、さまざまな材質で提供されます。また、用途に基づいて、パイプやチューブのサイズも変化します。これらのパイプを関連用途に適用する目的で、これらのパイプは、用途があるスペースに収まるように、または用途に取り付けやすくするために曲げられるべきです。
パイプの曲げは、オペレーターによって手動で、またはパイプベンダー機械によって自動的に達成できます。前者の方法は過去に採用され、多くの時間と労力を要する困難な作業で、比較的効率が低かったです。しかし、後者は現在より一般的に適用されており、パイプベンダー機械があれば、曲げられたパイプが精度と汎用性を同時に満たせます。さらに、機械でパイプを曲げることは作業時間を短縮し、作業効率を向上させます。パイプを自動的に曲げるために使用される装置を電動パイプベンダーと呼びます。これは、機械が電力によって操作されることを意味します。電力が運動エネルギーに変換されコンポーネントを駆動することで、パイプ曲げ作業がより容易に達成できます。
パイプ曲げ作業の最適な精度を追求するため、電動パイプベンダーはCNCシステムと組み合わせられることさえあります。これはコンピュータから設計されたプログラムに従い、コンピュータの操作によって操作されます。CNC電動パイプベンダーは、パイプ曲げ作業が実施される前にプロセスと結果をコンピュータ上で提示できるため、顧客向けの製品カスタマイズにより優れています。

電動パイプベンダーの構成

電動パイプベンダーは、曲げ金型、ワイパー金型、マンドレル、クランプ金型、圧力金型で構成されます。各コンポーネントの相互作用により、パイプ曲げ作業が精度と滑らかさを同時に満たせます。

● 曲げ金型

曲げ金型、別名曲げフォームまたは半径金型は、パイプの形状を形成するために使用されます。曲げ金型がパイプの形状を決定するため、最終製品の要件に対応できるよう、さまざまな形状の曲げ金型が提供されます。曲げ金型は電動パイプベンダーで最も重要なコンポーネントであり、曲げ金型の選択が適切かどうかが、パイプ曲げ作業の成否を分ける可能性があります。

● ワイパー金型

ワイパー金型は曲げ金型の隣に取り付けられ、パイプ曲げ後の次の工程を実行するために使用されます。曲げられたパイプの内側半径にシワやコブが発生するのを防いだり、パイプの内側半径の表面を滑らかにする役割を果たします。ワイパー金型は鋼またはアルミニウムで作られます。前者は銅、アルミニウム、青銅製のパイプに適用され、後者はステンレス鋼、チタン、インコネル製のパイプに使用されます。

● マンドレル

パイプ曲げが実行されると、マンドレルはパイプの内側半径にセットされ、パイプの内側壁と外側壁の厚さを均等に制御する補助として機能します。電動パイプベンダーにマンドレルがない場合、パイプが曲げられた後、パイプの外側半径が薄くなり、曲げ曲線がより明確になるにつれて崩壊する可能性があります。マンドレルの製造には、鋼、クロム、アルミニウム、青銅など、さまざまな材料を使用でき、これらのマンドレルを鋼、銅、アルミニウム、青銅、ステンレス鋼、チタン、インコネル製のパイプに適用できます。

● クランプ金型

名前が示す通り、クランプ金型は曲げられるべきパイプをクランプし、パイプを所定位置に保持し、滑り落ちるのを防止するために使用されます。

● 圧力金型

圧力金型は、クランプ金型がパイプをグリップした後に作動し、パイプを曲げ金型に押し付けて後続の曲げ作業のための圧力を提供します。

電動パイプベンダーの用途

電動パイプベンダーは、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、青銅、インコネルなど、さまざまな金属製のパイプを曲げる能力があるため、この機械の用途も同様に多岐にわたります。電動パイプベンダーの用途は、自動車、航空宇宙、鉄道、造船業界のコンポーネントとなり得ます。また、電動パイプベンダーが製造するパイプは、エアコンや暖房システムなどのHVACシステムにも広く適用されています。

電動パイプベンダー使用時の考慮事項

電動パイプベンダーを使用する際、曲げ作業の成否に影響を与える可能性があるため、いくつかの要因を考慮する必要があります。これには、曲げられる材料に関係するいくつかの計算が必要です。その一つは、材料の降伏強度と引張強度についてです。金属の機械加工において、降伏強度は金属が耐えられる曲げ力の大きさ、引張強度は曲げ時に破断する前の金属が受けられる最大圧力です。
これら2つの要因を比較すると、材料の伸び値が得られます。降伏強度と引張強度の差が大きいほど、伸び値の数は大きくなります。材料の伸び値が大きい場合、電動パイプベンダーが曲げられるパイプの半径をより広い範囲で設定できることを意味します。したがって、電動パイプベンダーを使用する際、最終製品の所望の形状に適した曲げ金型を選ぶことに加えて、機械が達成できる基準を満たす材料を選ぶことも考慮すべき重要な事項です。