Beim Biegen eines geraden, dünnwandigen Rohres zu einem Rohrbogen ergeben sich bezüglich des Biegemittelpunktes M prinzipiell drei verschiedene Radien (s. Abb. B 5): Radius der äußeren Rohrwand (Streckung), Radius der inneren Rohrwand (Stauchung) und Radius der sogenannten neutralen Faser (unverformt).
Abb. B 5: Darstellung der Biegeverformung und der Biegespannung. (Quelle: G. Henkel)
Beim (kaltplastischen) Biegen von austenitischen Edelstahlrohren zu Rohrbögen (45°-, 90°-, 135°-, 180°-Biegewinkel) entspricht der Biegeradius dem Radius der sogenannten neutralen Faser (neutrale Faser = Linie, die weder Stauchung noch Streckung erfährt) beim Biegevorgang. Der Außenradius des Rohrbogens erfährt dabei eine entsprechende Streckung (verbunden mit Wanddickenschwächung entsprechend Volumenkonstanzbedingung) und der Innenradius eine entsprechende Stauchung.
Beide Verformungsvorgänge verändern speziell bei freier Umformung (Umformprozess) die Oberflächenmikrogeometrie, indem sich meist eine typische Orangenhaut bildet. Wird der Biegeradius kleiner gewählt, und wird dadurch der Umformgrad weiter gesteigert, können infolge zu starker plastischer Umformung im Zugbereich sogar Biegerisse (bzw. im Stauchbereich Faltungen) entstehen, wodurch v. a. auch elektrochemisch polierte Oberflächen im Innenbereich wie im Außenrohrbereich nachhaltig geschädigt werden.
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Rohrdurchmesser D |
Minimaler Biegeradius R |
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6–10 mm |
≥ 7 x D |
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12–18 mm |
≥ 5 x D |
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20–40 mm |
≥ 3 x D |
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie
