자동 파이프 벤딩 머신 종합 개요

자동 파이프 벤딩 머신이란?

자동 파이프 벤딩 머신은 튜브 벤딩 머신, 튜브 벤더, 파이프 벤더라고도 불리며, 파이프나 튜브를 원하는 형상으로 영구적으로 성형하도록 설계되었습니다. 파이프 벤딩 공정은 폼 바운드 벤딩(form bound bending) 또는 프리폼 벤딩(free-form bending)으로 분류되며, 가열 또는 냉간 성형이 수반될 수 있습니다. 폼 바운드 타입의 파이프 벤딩에서는 파이프나 튜브가 맞춤형 다이에 의해 성형됩니다.

직선 파이프를 자동 파이프 벤딩 머신으로 단일 또는 다중 벤딩하여 다이를 통해 독특한 프로파일을 만들 수 있습니다. 폼 바운드 벤딩에는 프레스 벤딩과 로터리 드로 벤딩이 포함됩니다. 이러한 파이프 벤딩 방식은 복잡한 형상을 생성할 수 있으며 다양한 연성 금속 파이프에 적용 가능합니다. 반면 프리폼 벤딩(3-롤 푸시 벤딩 포함)은 공작물을 키네마틱하게 성형하므로 벤딩 프로파일이 벤딩 툴 형상에 의존하지 않습니다.

일반적으로 자동 파이프 벤딩 머신에서는 원형 소재를 가공합니다. 경우에 따라 사각 또는 직사각형 튜브나 파이프도 사양에 맞게 벤딩됩니다. 벤딩 공정에서 중요한 기타 소재 요소로는 소재 두께, 툴링, 자동 파이프 벤딩 머신의 윤활 등이 있으며, 이를 통해 작업과 제품 품질을 최적화합니다.

자동 파이프 벤딩 머신의 작동 원리

일반적으로 자동 파이프 벤딩 머신은 기계적 힘을 이용해 소재 튜브나 파이프를 다이에 압착합니다. 소재는 다이의 설계 형상에 맞춰 밀려납니다. 파이프나 튜브는 보통 단단히 고정되고, 끝단은 다이를 중심으로 회전하도록 제어됩니다. 롤을 통해 소재를 강제로 통과시켜 원하는 곡선으로 벤딩하는 성형 방식도 있습니다. 일부 자동 파이프 벤딩 머신에서는 만드렐을 소재 내부에 배치하여 공작물이 붕괴되는 것을 방지합니다.

자동 파이프 벤딩 머신에는 와이퍼 다이가 있어, 공작물에 힘을 가하는 동안 파이프를 장력 상태로 유지하여 주름을 방지합니다. 자동 파이프 벤딩 머신의 구성 요소에 대한 자세한 내용은 뒤에서 다룹니다.

자동 파이프 벤딩 머신의 구조

자동 파이프 벤딩 머신 제조 기술의 발전과 개선으로 기계는 전자기계적으로 작동합니다. 자동 파이프 벤딩 머신은 일반적으로 공압 구동, 유압 구동, 또는 전기 서보 모터 구동입니다. CNC 제어 파이프 벤더는 프레스와 롤러를 이용해 파이프를 가이드하고 성형하며 파밍 작업을 병행합니다.

신뢰할 수 있는 벤딩 머신은 더 빠른 성형 생산과 더 나은 일관성을 보장하며, 모든 규모에서 성형 라인의 오류를 제거합니다. 자동 파이프 벤딩 머신의 중요 구성 요소로는 벤드 다이, 클램프 다이, 프레셔 다이, 와이퍼 다이, 만드렐이 있습니다. 대부분의 툴은 수명을 늘리기 위해 경화강으로 제작됩니다. 그러나 다이가 소재에 손상이나 스크래치를 일으킬 수 있는 경우에는 알루미늄 같은 부드러운 합금을 사용하기도 합니다.

● 벤드 다이(Bend Die):

자동 파이프 벤딩 머신의 벤드 다이는 레디우스 다이 또는 벤드 포머라고도 불리며, 로터리 드로 튜브 벤딩 머신에서 가장 중요한 구성 요소입니다. 강철 파이프가 벤드 다이 클램핑되어 드로잉 공정을 수행합니다.

● 클램프 다이(Clamp Die):

클램프 다이는 소재를 벤드 다이로 밀어 고정하고 소재 미끄러짐을 방지합니다.

● 프레셔 다이(Pressure Die):

자동 파이프 벤딩 머신의 프레셔 다이는 소재가 벤드 다이의 패턴을 따르도록 보장합니다.

● 와이퍼 다이(Wiper Die):

와이퍼 다이는 주로 알루미늄, 황동 같은 부드러운 합금으로 만들어져 다이가 벤딩 중인 강철 파이프를 긁거나 손상시키는 것을 방지합니다. 와이퍼 다이의 목표는 소재 내면에 혹(hump)이 생기는 것을 방지하는 것입니다. 와이퍼 다이는 벤드 다이 직후에서 작동하여 벤딩 후 발생할 수 있는 주름을 부드럽게 펴줍니다.

● 만드렐(Mandrel):

자동 파이프 벤딩 머신에서 알루미늄이나 강철 파이프를 벤딩할 때, 이러한 어려운 작업에는 만드렐이 필요합니다. 더 작은 반경이나 더 단단한 표면의 소재를 성형할 때 만드렐은 소재 붕괴를 방지하는 데 도움이 됩니다.

자동 파이프 벤딩 머신의 종류

● 프레스 벤딩 타입(Press Bending Type):

냉간 파이프와 튜브에 사용되는 고전적인 벤딩 방식입니다. 다이가 소재를 압착하여 툴 형상에 맞춥니다. 소재에 내부 지지가 없으므로 형상 변형 시 타원형 단면이 발생할 수 있습니다. 파이프 단면의 일관성이 필요하지 않을 때 주로 사용합니다.

● 로터리 드로 벤딩(Rotary Draw Bending):

이 파이프 벤딩 기술은 다이 세트가 일정한 CLR(중심선 반경)을 가지므로 훨씬 더 정밀합니다. 인덱싱 플레이트와 함께 사용하면 프레임, 자동차 부품, 핸들, 난간 제조 등 다양한 용도로 인기가 높습니다. CNC 시스템과 결합하면 복잡하고 정교한 툴링으로 임계 벤딩과 고성능 작업을 수행할 수 있습니다.

● 롤 벤딩(Roll Bending):

강철 파이프가 일련의 롤을 통해 강제로 통과하면서 압력을 받아 점차 벤딩되어 프로파일을 형성합니다. 이 벤딩 방식은 긴 파이프 스트립과 완만한 대곡률 벤딩 가공에 매우 이상적입니다. 롤 벤딩 머신은 소재 단면 변형이 매우 적습니다.

● 유도 벤딩(Induction Bending):

유도 벤딩은 대곡률 조각, 얇은 벽 파이프, 소곡률 벤딩 등 다양한 용도에 사용됩니다. 유도 벤딩 머신은 만드렐이 필요 없습니다. 유도 코일을 벤드 포인트의 소재 작은 구간에 감습니다. 원하는 각도의 고정밀 벤딩을 제공하며, 정확한 스풀을 간단히 제조할 수 있습니다.