الثني ثلاثي الأبعاد - المعروف أيضًا باسم ثني الأنابيب أو الأسلاك ثلاثية الأبعاد - هو أسلوب تصنيع يُستخدم لتشكيل الأنابيب أو القضبان أو الأسلاك المعدنية إلى أشكال معقدة على محاور متعددة. على عكس الثني ثنائي الأبعاد التقليدي، الذي يقتصر على ثني المواد ضمن مستوى مسطح، يُمكّن الثني ثلاثي الأبعاد من إنتاج أشكال هندسية مكانية معقدة تلبي متطلبات الهندسة والتصميم والأتمتة الحديثة.
التشكيل ثلاثي الأبعاد هو عملية تشكيل مُتحكَّم بها للقطاعات المعدنية إلى أشكال ثلاثية المحاور باستخدام آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (التحكم الرقمي الحاسوبي). تُعالج هذه الآلات في آنٍ واحد زوايا الدوران والتغذية والتشكيل لإنتاج منحنيات دقيقة، ودوامات، وحلقات، وهياكل متعددة المستويات. والنتيجة هي شكل متجانس ومتصل يحافظ على قوته الهيكلية دون الحاجة إلى لحام أو وصلات.
كيف تتم عملية الثني ثلاثي الأبعاد
1. تحميل المواد
يتم تغذية الأنابيب أو الأسلاك - عادةً ما تكون من الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو النحاس - في آلة ثني التحكم الرقمي الحاسوبي.
2. برمجة التحكم الرقمي الحاسوبي
يقوم المهندسون بإنشاء مسارات انحناء رقمية، وتحديد الزوايا الدقيقة، والأقطار، والأطوال، والإحداثيات ثلاثية الأبعاد.
3. الحركة متعددة المحاور
تقوم الآلة بدفع المادة وتدويرها وثنيها في آن واحد. وتضمن أنظمة التحكم المؤازر تشكيل كل قطعة بدقة عالية.
4. فحص الجودة
تُستخدم أنظمة المسح بالليزر أو المقاييس أو أنظمة القياس ثلاثية الأبعاد للتحقق من دقة الأبعاد وقابلية التكرار.
يقلل هذا النهج الآلي من الخطأ البشري ويسمح بنتائج يمكن التنبؤ بها حتى بالنسبة للأشكال الهندسية المعقدة للغاية.
أنواع الانحناء ثلاثي الأبعاد
1. ثني الأنابيب باستخدام المندريل
مثالي للانحناءات ذات الجدران الرقيقة أو نصف القطر الضيق، باستخدام مغزل داخلي لمنع التشوه.
2. ثني الأسلاك
يُستخدم في صناعة الأشكال الصغيرة والمعقدة التي تُستخدم غالبًا في السلع الاستهلاكية والأجهزة الطبية والمكونات الميكانيكية.
3. ثني بالدرفلة
مناسب للأقواس أو الأشكال الحلزونية ذات نصف القطر الكبير عن طريق تشكيل المادة تدريجياً من خلال بكرات متعددة.
4. الانحناء الحر
يستخدم ذراعًا روبوتية لتحقيق المنحنيات دون الحاجة إلى أدوات ثابتة، وهو مثالي للتطبيقات الفنية أو النماذج الأولية.
خدمات التشكيل ثلاثي الأبعاد
يقدم مزودو خدمات التشكيل ثلاثي الأبعاد المحترفون عادةً ما يلي:
ثني الأنابيب والأسلاك حسب الطلب
برمجة التحكم الرقمي الحاسوبي ودعم هندسي
تطوير النموذج الأولي
إنتاج دفعات صغيرة إلى كبيرة
توريد المواد وتقطيعها
خدمات اللحام والتجميع والتشطيب كخدمات إضافية
تساعد هذه الخدمات المتكاملة على تقليل وقت التسليم وتبسيط عملية الإنتاج لمصنعي المعدات الأصلية والمصنعين.
مزايا الانحناء ثلاثي الأبعاد
مرونة التصميم: القدرة على إنتاج أشكال معقدة متعددة المحاور.
دقة عالية: يضمن التحكم باستخدام الحاسوب (التحكم الرقمي الحاسوبي) دقة عالية في التفاوتات وقابلية التكرار.
تقليل اللحام: يؤدي الانحناء المستمر إلى التخلص من العديد من الوصلات، مما يحسن القوة والمظهر الجمالي.
الكفاءة في التكلفة: انخفاض متطلبات العمالة والأدوات مقارنة بالتصنيع باستخدام مكونات متعددة.
تحسين سلامة المواد: تقليل الإجهاد والتشوه مقارنة بالثني اليدوي.
تطبيقات الانحناء ثلاثي الأبعاد
تُستخدم تقنية الثني ثلاثي الأبعاد على نطاق واسع في مختلف الصناعات التي تتطلب مكونات معدنية قوية وخفيفة الوزن وذات مظهر جمالي أنيق:
السيارات: أنظمة العادم، هياكل المقاعد، خطوط الوقود.
الأثاث: قواعد الكراسي، والهياكل، والتركيبات الزخرفية.
الفضاء الجوي: خطوط هيدروليكية، هياكل داعمة.
أعمال البناء: الدرابزين، العناصر المعمارية، هياكل الإضاءة.
الأجهزة الطبية: مكونات أسرة المستشفيات، ودعامات الأدوات الطبية.
المنتجات الاستهلاكية: رفوف سلكية، منصات عرض، قطع غيار الأجهزة المنزلية.
مع استمرار الصناعات في السعي وراء التصاميم خفيفة الوزن والهياكل المتكاملة، يلعب الانحناء ثلاثي الأبعاد دورًا متزايد الأهمية في التصنيع الحديث.
