معامل الثني و K-Factor بالتفصيل
كيفية حساب طول القطعة المسطحة لثنيات الصاج، مع مثال رقمي محلول وقيم K-Factor المعتادة
معامل الثني (Bend Allowance) هو طول الخامة الذي تستهلكه عملية الثني، و K-Factor هو النسبة التي تحدد موقع المحور المحايد داخل الثنية حتى يمكن حساب القطعة المسطحة قبل القص. الخطأ في أي منهما يجعل الجناح بعد الثني أقصر أو أطول بـ 2-5 mm عن المطلوب، وهو أكثر سبب رفض تراه كت لينك في القطع المسطحة المرسلة من العملاء.
تعرض هذه الصفحة المعادلات القياسية، وقيم K-Factor المعتادة حسب الخامة ونصف قطر الثني، ومثالاً محلولاً حتى تتحقق من قطعتك المسطحة أو من فك برنامج CAD الخاص بك قبل إرسال ملف DXF للتسعير.
المحور المحايد ولماذا يوجد K-Factor
عند ثني الصاج يتمدد السطح الخارجي وينضغط السطح الداخلي. في مكان ما عبر السُمك يوجد محور محايد لا يتمدد ولا ينضغط؛ K-Factor هو موقع هذا المحور كنسبة من السُمك مقاسة من السطح الداخلي (K = t_محايد / t_كلي). معامل K = 0.44 يعني أن المحور المحايد يقع عند 44% من السُمك من الوجه الداخلي.
K-Factor ليس ثابتاً للخامة. يعتمد على نصف قطر الثني بالنسبة للسُمك، وعلى زاوية الثني، وعلى طريقة الثني (air bending مقابل bottoming أو coining)، فقيم البرنامج الافتراضية نقطة بداية وليست ضماناً.
| نصف القطر الداخلي / السُمك | K-Factor المعتاد (air bend) | ملاحظات |
|---|---|---|
| R أقل من 1x السُمك (ثنية حادة) | 0.33-0.38 | انضغاط أكبر للخامة |
| R من 1x إلى 2x السُمك | 0.40-0.44 | النطاق الأكثر شيوعاً لصاج 1-6 mm |
| R من 2x إلى 4x السُمك | 0.44-0.48 | ثنيات أكبر وأهدأ |
| R أكبر من 4x السُمك | 0.48-0.50 | يقترب من افتراض منتصف السُمك البسيط |
المعادلات: معامل الثني وخصم الثني
معامل الثني (BA) هو طول القوس للمحور المحايد عبر الثنية: BA = الزاوية بالراديان x (R + K x t)، حيث R نصف قطر الثني الداخلي و t السُمك والزاوية بالراديان (الزاوية بالدرجات x pi / 180). طول القطعة المسطحة = مجموع أطوال الأجنحة (مقاسة حتى نقطة التماس) + BA لكل ثنية.
كثير من أنظمة CAM تستخدم بدلاً منه خصم الثني (BD) الذي يُطرح من مجموع أبعاد الأجنحة الخارجية: BD = 2 x (R + t) x tan(الزاوية/2) - BA. خصم الثني أسهل عندما تُقاس الأجنحة من الخارج، وهي الطريقة الشائعة في تسامح الرسومات.
| المصطلح | المعادلة | يُستخدم عندما |
|---|---|---|
| معامل الثني (BA) | θ(راديان) x (R + K·t) | الأجنحة تُقاس حتى نقطة تماس الثني |
| خصم الثني (BD) | 2(R+t)·tan(θ/2) - BA | الأجنحة تُقاس حتى الزاوية الخارجية |
| الإزاحة (Setback) | (R+t)·tan(θ/2) | تحديد خط الثني من زاوية |
مثال محلول: ثنية 90° في صاج S235JR سُمك 3 mm
القطعة: كتيفة L، حديد S235JR سُمك 3 mm، نصف قطر داخلي 3 mm (R = t، نصف قطر air-bend معتاد)، ثنية 90°، أجنحة 40 mm و60 mm مقاسة حتى الزاوية الخارجية.
الخطوة 1: K-Factor عند R = 1t تقريباً 0.42 (من الجدول). الخطوة 2: BA = (90 x pi/180) x (3 + 0.42 x 3) = 1.5708 x 4.26 = 6.69 mm. الخطوة 3: BD = 2 x (3+3) x tan(45°) - 6.69 = 12 - 6.69 = 5.31 mm. الخطوة 4: الطول المسطح = 40 + 60 - 5.31 = 94.69 mm. اقطع الخام عند نحو 94.7 mm قبل الثني.
أين تخطئ جداول K-Factor
قيم K-Factor الافتراضية في البرامج (غالباً 0.44 لكل الثنيات) دقيقة فقط قرب R = 2t. لنصف الأقطار الحادة تحت 1x السُمك، استخدام 0.44 يبالغ في طول القطعة المسطحة فيخرج الجناح أقصر بعد الثني. أما الستانلس ستيل، الذي يتصلب بالعمل أكثر من الحديد الأسود، فيحتاج K-Factor أقل بـ 0.02-0.03 من الحديد المكافئ لنفس نصف القطر لأن الخامة تقاوم الانضغاط في السطح الداخلي أكثر.
للتجميعات الحرجة، توصي كت لينك بثني عينة أولى وتعديل القطعة المسطحة بالقياس الفعلي بدلاً من الاعتماد على K-Factor واحد لكل نطاق الثنيات في القطعة.
إرشادات التصميم
- استخدم نصف قطر داخلي يساوي سُمك الخامة كافتراض للحديد الأسود؛ يعطي K-Factor متوقعاً قرب 0.42-0.44.
- للستانلس ستيل، استخدم نصف قطر داخلي 1.0-1.5 ضعف السُمك لتقليل خطر التشقق في الليف الخارجي.
- لا تحدد أبداً نصف قطر ثني أصغر من سُمك الخامة للألومنيوم 5754 أو 6061-T6؛ سيتشقق.
- حدد أبعاد الأجنحة حتى الزاوية الخارجية في الرسم؛ يتوافق مباشرة مع خصم الثني ويزيل اللبس.
- اذكر في الرسم جدول K-Factor أو معامل الثني الذي استخدمته إن اختلف عن افتراض كت لينك، حتى يتطابق فحص العينة الأولى.
- لقطعة بها عدة أنصاف أقطار ثني مختلفة، اطلب عينة أولى قبل الالتزام بدفعة إنتاج.
- أضف سماحية زاوية ±0.5° وسماحية جناح ±0.3 mm كقدرة مكبس واقعية، لا كسماحية صفرية معلنة.
التطبيقات
| الصناعة | أمثلة القطع | الخامة المعتادة |
|---|---|---|
| كبائن الصاج | شاسيهات، أغطية، حوامل | DC01, S235JR من 1-3 mm |
| مجاري التكييف | قطع انتقال، صناديق بلينوم | مجلفن DX51D من 0.6-1.5 mm |
| حواجز الآلات | ألواح مثنية، أبواب صيانة | S235JR من 1.5-3 mm |
| هياكل اللوحات الإعلانية | جوانب الصناديق، حوامل تركيب | ألومنيوم 5754، ستانلس 304 |
| الأثاث والتشطيبات | أرجل، حوامل، أرفف | DC01، ستانلس 304 من 1-2 mm |
التسعير ومدة التنفيذ
تتحدد تكلفة الثني بعدد الثنيات والتجهيزات (كل اتجاه ثني جديد يحتاج تغيير عدة أو إعادة تثبيت)، وبطول القطعة (القطع فوق نحو مترين قد تحتاج عاملاً ثانياً أو عدة خاصة)، وبالسماحية (سماحيات الزاوية أدق من ±0.5° تحتاج ثنياً أبطأ ومفحوصاً). ملف DXF بقطعة مسطحة صحيحة وخطوط ثني واضحة يتجنب تأخير مراجعة التصميم؛ توقع الحوامل المقصوصة والمثنية بالليزر خلال 3-5 أيام عمل في مصر والإمارات والسعودية.
الأسئلة الشائعة
نعم، أرسل ملف STEP للقطعة المثنية ونفكها باستخدام جداول K-Factor الخاصة بنا بدلاً من الاعتماد على K-Factor المضمّن في برنامج CAD لديك، مما يقلل الفروق في العينة الأولى.
ارفع ملف DXF المسطح أو STEP المثني، واستلم عرض سعر ملزماً خلال 12 ساعة.