3次元ロールベンダー サプライヤー

3Dローリングベンディングマシン CNC 制御の金属成形プロセスであり、3 つ以上の独立して調整可能なローラーを使用して、金属プロファイル、チューブ、またはプレートを 3 次元空間で複雑な曲面形状に連続的に曲げます。単一平面内に単純な円弧を生成する従来の 2D ロールベンディングとは異なり、3D ローリングベンディングマシンはワークピースの曲率を X、Y、Z 方向で同時に制御し、らせん、複合円弧、楕円、放物線、自由曲面 3D パスなどの空間曲線の生成を可能にします。

3 つのローラーは漸進的変形システムとして機能します。ワークピースがローラーの間に送られると、各ローラーの位置が CNC 制御下のサーボ ドライブによって個別に調整され、断面を目的の曲線パスに曲げる局所的な塑性変形が生成されます。 CNCローラー位置再現性 約0.01mm 手動または 2D ロールベンディング装置では不可能な、複雑な建築、航空宇宙、構造コンポーネントの製造が可能になります。

3Dローリングベンディングマシンの仕組み

3 ローラー成形原理

標準の 3 ローラー構成では、2 つのローラーがサポート/駆動ローラー (固定または位置調整可能) として機能し、1 つのローラーが曲げローラー (垂直方向に調整可能) として機能します。ワークピースがローラーの間を通過するとき、曲げローラーの垂直変位によって接触点の局所的な曲率半径が決まります。プロファイルを送り込むときにこの変位を連続的に変化させることにより、固定半径の円弧ではなく、連続的に変化する半径曲線をワークピースの全長に沿って生成できます。

3D空間形成

真の 3D 曲線を作成するために、ローラー アセンブリはシステムに取り付けられており、プロファイルの送り時にローラーの接触点を横方向 (Y 軸) および回転方向 (ねじれ) で調整することもできます。これにより、曲げ方向がワークピースの長さに沿って連続的に変化し、螺旋状、複合曲線状、空間的にねじれた形状が得られます。 CNC システムはすべてのローラー軸を同時に補間し、3D ターゲット曲線ジオメトリを調整された多軸ローラー モーション シーケンスに変換します。

狭い半径のためのマルチパス曲げ

1 回のパスで達成できる半径よりも厳しい半径の場合 (通常、構造セクションの R/セクション高さの比が 5:1 未満)、CNC プログラムはローラーの変位を段階的に増加させながら複数のパスを実行し、材料に過度のストレスを与えることなくプロファイルを目標半径まで徐々に曲げます。必要なパスの数は、材料の延性とターゲットの半径によって異なります。アルミニウム部分には必要な場合があります 3 ～ 5 パス 一方、柔らかい金属は 1 ～ 2 回のパスでターゲットに到達する可能性があります。

主な技術的利点

高い再現性とCNC精度

エンコーダフィードバックを備えたサーボ駆動のローラー位置決めにより、ローラー位置の再現性を実現します。 0.01mm これは、プロファイル全長にわたって ±0.5% を超える半径の一貫性を意味します。この精度は、同一の湾曲したコンポーネントを均一な接合ギャップで組み立てる必要がある建築構造や、湾曲の偏差が空力性能に影響を与える航空宇宙用フレームにとって非常に重要です。

低い残留応力と寸法安定性

なぜなら 3Dローリングベンディングマシン プレス曲げのように 1 点で曲げ変形を適用するのではなく、プロファイルの長さに沿って徐々に曲げ変形を分散させます。完成品の残留応力分布はより均一で、大きさが低くなります。これにより、時間の経過とともに寸法安定性が向上し、成形後のスプリングバックが減少し、下流の溶接またはコーティング作業中に変形が遅れるリスクが低くなります。

幅広いプロファイルのタイプとサイズ

3D ローリング ベンディング マシンは、プロファイルに一致した溝または平らな表面をローラーに装備することで、構造的および建築的プロファイルの幅広い断面に対応します。

• 丸管・パイプ（Ø20mm～Ø500mm）
• 正方形および長方形の中空セクション（20×20 ～ 400×200 mm）
• 山形鋼（L30×30～L200×200mm）
• 溝形鋼（U/C形、C300まで）
• H ビームおよび I ビーム (最大 HEA 300、大型機械ではそれ以上)
• カスタムアルミニウム押出材（T 断面、Z 断面、カーテンウォールプロファイル）
• 平板（コーン、皿頭予備成形用）

自動化と統合計測

高度な 3D ローリング ベンディング マシン システムは、レーザー距離センサーまたはエンコーダー ベースの曲率計算機を使用したオンライン半径測定を統合し、リアルタイムの曲線ジオメトリ データを CNC コントローラーにフィードバックします。このシステムは、機械を停止することなく、ローラーの位置を自動的に調整して、中間パスの実際の半径と目標半径との間の偏差を修正します。この閉ループ半径制御により、複雑なプロファイルのスクラップ率が低減されます。 5 ～ 15% (開ループ) 以下に 1% .

比較: 3D ローリングベンディングマシンと他のプロファイル曲げ方法

3D ローリングベンディングマシンの産業用途

建築および構造建設

3Dローリングベンディングマシン これは、大規模なスパンの建物、スタジアムのキャノピー、空港ターミナルの屋根、歩道橋などで湾曲した構造用鋼要素を製造するための主要な技術です。構造用 I ビーム、中空セクション、らせん状または複合曲線形状に曲げられたチャネル プロファイルは、3D 空間で曲線の方向が変わるフィーチャ階段、曲線手すり、およびスペース フレーム ノードで一般的に使用されます。

自動車および鉄道車両のフレーム

バス、鉄道車両、および特殊用途車両の屋根アーチ、窓周囲、および車体側面の構造レールは、車両の外部デザイン表面に適合する複雑な 3D 曲線パスに従います。 3D ローリング ベンディング マシンは、これらの湾曲した構造部材をアルミニウムの押し出し材または鋼の中空セクションから 1 回のマシン パスで製造します。追加の取り付け作業を行わずに車両のフレームに直接組み立てるのに十分な半径精度を備えています。

造船・海洋構造物

船体のフレーム、湾曲したデッキビーム、およびオフショアプラットフォームの上面構造のパイプベンドでは、重量鋼セクションを大きな半径で曲げる必要があります。造船用途向けの 3D ローリング ベンディング マシンは、最大で次のセクションを加工できます。 600 mm × 300 mm 肉厚は最大 30 mm で、熱による曲げに伴う熱歪みを発生させることなく、船体の形状に必要な複合曲線を実現します。

太陽光発電とエネルギー構造

湾曲した屋根や建物のファサード上のソーラー パネル アレイ用の湾曲した取り付けレール、風力タービンのナセル フレーム、構造部材を収容するエネルギー貯蔵システムはすべて、複雑な建築またはエンジニアリングの表面形状に適合する、軽量で正確に湾曲したアルミニウム プロファイルを製造する 3D ローリング ベンディング マシンの機能の恩恵を受けています。

3D ローリングベンディングマシンに関するよくある質問

3D 曲線はどのようにしてマシンにプログラムされますか?

ターゲット 3D 曲線ジオメトリは、通常、3D CAD モデルの点群、スプライン、または NURBS 曲線として定義されます。オフライン プログラミング ソフトウェアは、このジオメトリをインポートし、定義された送り増分間隔で曲線をローラー位置コマンドに離散化し、スプリングバック補償を適用して、多軸 CNC プログラムを生成します。プログラムは最初の物理的な曲げの前にシミュレーションによって検証できるため、複雑な形状での最初の製品のスクラップが削減されます。

構造セクションの達成可能な最小曲げ半径はどれくらいですか?

標準的な構造用鋼の正方形中空セクション (例: RHS 100×100×5 mm) の場合、冷間圧延によって達成可能な最小曲げ半径は約 セクション高さの 8 ～ 12 × (中心線半径 800 ～ 1,200 mm) 大きな断面歪みなし。よりきつい半径には、中間熱処理を伴う複数のパス、または専用の機械で利用できるマンドレル補助圧延の使用が必要です。

3Dローリングベンディング加工時に断面歪み（楕円化）は発生しますか？

はい、ロールベンディングでは、ある程度の断面の楕円化やフランジの歪みが生じます。円形チューブの場合、通常、曲げ部分の楕円化は次のように制限されます。 3–8% of the nominal OD 曲げ半径が外径の 10 倍を超える場合。正方形および長方形の断面の場合、曲げ中に 4 つの側面すべてをサポートするプロファイルに一致したローラー溝によって、外側半径の側面の膨らみを制御できます。 I ビームとチャネルの場合、曲げローラーの速度と圧力を調整して変形率を制御し、ウェブの座屈を防止します。