오늘은 프로파일 파이프용 간단한 파이프 벤더를 직접 만드는 방법을 알려드리겠습니다. 많은 분들이, 특히 여름 별장에서 온실이나 정자를 지을 때 프로파일 파이프를 구부려야 할 때 이 도구가 필요합니다.
일상생활에서 전문가용 장비가 자주 필요하지 않기 때문에 굳이 살 필요가 없다.
DIY 애호가라면 누구나 직접 만들 수 있는 간단한 프로파일 벤딩 머신을 제작해 보겠습니다.
파이프 벤더의 작동 원리
저희는 그 방법을 단계별로 안내해 드립니다. 원형 파이프용 파이프 벤더 혼자서.
파이프 벤더의 작동 원리는 매우 간단합니다. 프로파일 파이프에 충격이 가해지면 온도가 변하고 강철이 부드러워집니다.
가공 대상물은 벤딩 머신의 롤링 영역에 놓이게 되는데, 이때 롤러는 템플릿 역할도 합니다. 프로파일의 굽힘 각도는 롤러의 위치와 직경에 따라 달라집니다.
롤러는 다음과 같습니다:
- 가이드 - 그것들이 부품을 고정합니다.
- 클램핑 - 굽힘 각도를 제공합니다.
가이드가 두 개 있고 압력축이 하나 있습니다.
압연형 프로파일 파이프의 모양을 반복적으로 변경(가열 및 굽힘)하면 강도가 저하되므로 이러한 작업은 피해야 한다는 점에 유의해야 합니다.
프로파일 벤딩 기계의 종류 및 장치
프로파일 파이프는 벽 두께와 직경이 다양하기 때문에 일반 파이프 벤더와는 다른 벤딩 장치가 필요합니다. 프로파일 파이프용 벤딩 메커니즘은 표준 원형 파이프 벤더와 설계 방식이 다릅니다. 프로파일 파이프는 굽힘에 대한 저항력이 매우 높으며, 일반적으로 굽힘 반경이 더 큽니다.
프로파일 제품용 파이프 벤더의 주요 유형은 다음과 같습니다.
- 드라이브 유형별;
- 굽힘 방식을 통해;
- 이동식 롤러의 위치에 따라.
구동 방식별
벤딩 머신의 선택은 벤딩 각도뿐만 아니라 프로파일 파이프의 재질 및 요구되는 정밀도에 따라 달라집니다. 다양한 유형이 있습니다.
- 유압식 벤딩기는 3인치(7.6cm) 크기의 부재를 벤딩하도록 설계되었습니다. 높은 생산성, 정밀도 및 속도를 제공하며, 수동식과 자동식 두 가지 버전으로 제공됩니다. 이 제품은 모든 종류의 파이프를 벤딩할 수 있는 가장 강력한 프로파일 벤딩기입니다. 구성품으로는 채널(넓은 단면과 좁은 단면 각각 3개씩), 힌지 잠금 장치, 베어링 어셈블리에 장착된 3개의 롤러, 부싱이 있는 변속 핸들, 그리고 기계용 잭이 포함됩니다.
- 대구경 프로파일 파이프를 구부리는 데에는 전동 벤더가 권장됩니다. 주로 주 배관에 사용됩니다. 이 장치는 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다.
- 채널로 만들어진 프레임;
- 금속 압연축 - 2개;
- 세 개의 기어;
- 금속 사슬;
- 기어박스, 기계식 구동 방식의 전기 모터.
- 수동식 - 사람의 힘으로 작동됩니다. 소구경 프로파일 가공에 적합하며, 압연기와 유사한 방식으로 작동합니다. 주요 구성 요소는 대부분 금속으로 만들어집니다.
- 지지 롤러;
- 롤러;
- 섀시 구성 요소;
- 조정 나사;
- 사료 공급 손잡이.
굽힘 방식을 통해
같은 부품이라도 다양한 종류의 파이프 벤더를 사용하면 여러 가지 방식으로 구부릴 수 있습니다.
- 분할형 - 이러한 방식의 인기는 부품을 당겨서 여러 개의 회전 가능한 조각을 얻을 수 있다는 사실에 있습니다.
- 석궁 제작의 핵심은 금속을 늘려서 한 지점에서 구부리는 것입니다.
- 스프링 - 플라스틱 제품용으로 설계되었습니다.
가동축의 위치에 따라
이동식 롤러는 중앙 또는 측면(오른쪽 또는 왼쪽)에 위치할 수 있습니다.
- 이 설계는 가동 롤러가 중앙에 위치하고, 바깥쪽 롤러들은 하우징에 고정되어 있는 형태입니다. 고정된 롤러들은 바닥면보다 약간 높게 설치되어 있습니다. 중앙 롤러는 특수 제작된 U자형 받침대에 장착되며, 받침대 중앙에는 대형 압력 스크류가 부착되어 있습니다. 압력 롤러는 스크류 하단 가장자리에 용접되어 있습니다. 이 스크류가 회전하면 프로파일이 위아래로 움직이며 휘어집니다. 고정된 롤러 중 하나에는 손잡이가 용접되어 있으며, 이 손잡이를 이용하여 프로파일을 기계 내부로 이동시킬 수 있습니다. 롤링 공정을 원활하게 하기 위해 고정 롤러들은 체인으로 연결되어 있습니다.
- 가장자리에 이동식 축이 있어 좌우 어느 쪽으로든 위치를 조정할 수 있습니다. 금속 경첩으로 프레임에 연결된 받침대 부분과 함께 회전합니다. 곡률 각도는 잭으로 조절 가능한 테이블 높이에 따라 달라집니다. 구조는 손잡이가 용접된 중앙 롤러를 사용하여 회전합니다. 필요한 힘을 줄이기 위해 체인을 장착할 수도 있습니다.
요약하자면, 개인 부지에 온실이나 기타 구조물을 설치할 때 프로파일 파이프에 필요한 굽힘을 주기 위한 가장 적합한 파이프 벤더 유형은 다음과 같습니다. 수동 변속기어쨌든 프로파일 블랭크의 크기와 작업량은 적습니다.
어떤 재료와 도구가 필요할까요?
사각 파이프 벤딩기를 제작하기 전에 필요한 공구와 재료를 충분히 확보해 두는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 제작 과정 중에 집중력이 흐트러져 결국 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다.
프로파일 벤딩기를 제작하려면 다음이 필요합니다.
- 수제 프로파일 벤더의 받침대로는 채널 또는 용접된 모서리 두 개를 사용하고, 선반의 두께는 3mm를 넘지 않아야 합니다.
- 고품질 강철 롤러는 이상적으로는 경화 처리된 것이어야 하며, 표면이 매끄럽지 않고 가장자리에 작은 돌기가 있어야 합니다.
이것들은 파이프 벤더의 나머지 부품들입니다. 기기의 모델과 종류에 따라 몇 가지 추가 부품이 필요할 수 있습니다.
공구 측면에서 보면, 그라인더, 드릴, 망치, 렌치, 안정적이고 견고한 받침대가 있는 직선자, 그리고 부품을 볼트로 고정하는 대신 용접할 경우 용접 인버터가 필요합니다.
프로파일 벤딩 머신을 직접 만드는 방법에 대한 설명
자, 그럼 이제 회전 없이 파이프를 구부리는 방법을 알아보겠습니다. 저희는 두 가지 모델을 만들기로 했습니다. 동영상 튜토리얼과 단계별 설명서를 모두 확인해 보세요.
수동 파이프 벤더
33 사이즈 베어링 8개, 베이스용 40x80 채널 1개, 18 사이즈 구조용 스터드 1개, 18 사이즈 와셔 1개, 25 사이즈 금속 코너 1개, 직사각형 판 1개가 필요합니다.
프로파일 파이프용 수동 파이프 벤더를 처음 제작하는 것이기 때문에, 작업 효율을 높이기 위해 장치 도면을 준비하기로 했습니다.
이후 우리는 파이프 벤더 자체를 제조하기 시작했습니다.
- 필요한 길이로 홈을 자르고 그라인더로 녹을 제거했습니다.
- 우리는 그라인더를 사용하여 시공용 스터드의 나사산을 청소합니다. 이는 베어링이 스터드를 따라 자유롭게 움직일 수 있도록 하기 위해 필요한 작업입니다.
- 망치를 사용하여 와셔를 약간 원뿔 모양으로 만들어 준비합니다. 이렇게 하면 베어링이 자유롭게 움직일 수 있습니다.
- 두 개의 롤러를 조립합니다. 가장자리의 스터드에 18mm 너트를 설치하고 가운데에 베어링 3개를 넣습니다. 약간 곡선형인 와셔를 사용하면 베어링 가장자리에 닿지 않아 베어링이 자유롭게 움직일 수 있습니다.
- 렌치로 너트를 조이고 남은 스터드를 잘라냅니다.
- 우리는 가장자리를 가접 용접합니다.
- 금속 앵글에서 25cm 길이로 네 조각을 잘라냈습니다. 이것들은 구동 롤러와 압력 롤러의 가이드 역할을 할 것입니다.
- 모서리 부분을 채널에 용접합니다. 인접한 두 부품 사이의 거리는 스터드의 크기에 따라 결정되며, 스터드는 틈새에 자유롭게 끼워져야 합니다.
- 직경 25mm의 파이프를 직경 18mm의 스터드에 끼워 구동 롤러를 만듭니다. 파이프와 스터드 사이의 공간은 머리를 먼저 잘라낸 40mm 못으로 채웁니다.
- 구조의 신뢰성을 확보하기 위해, 먼저 공작물을 바이스에 고정한 후 모서리 부분을 용접합니다.
- 우리는 축 양 끝에 베어링 33개를 장착했습니다.
- 이제 슬라이딩 캐리지를 만들어 보겠습니다. 이를 위해 20 x 40 mm 프로파일 파이프 두 개(각각 길이 30 mm)와 80 x 50 mm 직사각형 금속판 하나를 준비합니다.
- 프로파일의 일부를 플레이트에 용접하고, 구동 롤러를 거기에 용접합니다.
- 드릴을 사용하여 캐리지 하단의 중간 지점에 구멍을 뚫습니다. 구멍의 크기는 18mm 스터드의 직경과 동일해야 합니다.
- 이제 리프팅 메커니즘 조립을 시작해 보겠습니다. 스터드 하나와 너트 세 개가 필요합니다. 스터드를 캐리지 구멍에 끼운 다음 안쪽에서 너트를 조여 용접합니다. 그런 다음 반대쪽에서 두 번째 너트를 스터드에 끼우고 용접합니다.
- 리프팅 메커니즘의 스톱 역할을 할 가로 70cm, 세로 13cm 크기의 직사각형 금속판에서 재료를 잘라냈습니다.
- 가공물의 중앙을 측정하고 18mm의 구멍을 뚫습니다.
- 이제 파이프 벤더 조립을 시작해 보겠습니다. 채널 베이스에 구동 롤러가 있는 캐리지를 설치합니다. 플레이트를 위에 놓고 너트를 조인 다음 가접 용접하여 고정합니다.
- 받침대 가장자리에 롤러를 용접하고, 들어올리는 장치에 손잡이를 용접합니다.
- 20x20 프로파일과 드릴 손잡이를 사용하여 수동 구동 장치를 만들겠습니다. 드릴 손잡이를 프로파일에 나사로 고정합니다. 파이프 조각을 구동축에 가접 용접합니다.
프로파일 파이프용 파이프 벤더가 준비되었으므로 테스트를 진행할 수 있습니다.
유압식 파이프 벤더
우리는 유압 구동 방식으로 작동하는 더욱 강력한 장치를 만들어 보기로 했는데, 생각보다 어렵지 않았습니다.
- 먼저 프레임을 제작했습니다. 채널, 앵글, 금속판을 용접하여 프레임을 만들었습니다. 또한 롤러 두 개, 반원형 부착 장치, 기계 잭도 필요했습니다.
- 프레임 바닥 양쪽에 6개의 조절 구멍을 뚫어 필요한 굽힘 각도에 따라 롤러를 고정합니다.
- 프레임에 뚫어 놓은 구멍에 롤러를 설치합니다.
- 반원형 부착물을 스텔스 메커니즘에 장착하고 롤러 아래에 놓습니다.
- 장치가 준비되었습니다. 프로파일을 롤러와 잭 사이에 삽입합니다. 메커니즘을 들어 올려 프로파일 파이프를 구부립니다.
굽힘 결함 및 방지 방법
프로파일 파이프를 더 쉽게 구부리고 결함을 방지하기 위해, 결함이 발생할 수 있는 단계를 여러분과 공유하기로 했습니다.
수제 파이프 벤더는 가장 좁은 부분, 즉 면적이 줄어드는 부분에서 늘어나거나 주름이 생기는 경우가 흔합니다. 이는 미세 균열로 이어질 수 있지만, 온실이나 정자를 짓는 데에는 큰 문제가 되지 않습니다.
사각관을 구부릴 때 발생하는 또 다른 결함은 굽힘 과정 중에 축을 중심으로 비틀어지는 현상입니다. 이러한 튜브는 온실 아치용으로 사용하기에는 수리가 불가능합니다. 이러한 "프로펠러" 현상은 굽힘 과정 중 비대칭적인 하중 분포로 인해 발생합니다.
하지만 프로파일을 구부릴 때 결함이 발생하는 주된 이유는 잘못된 굽힘 반경을 선택하는 것과 작은 기술적 "꼬리"(파이프 시작 부분, 즉 굽힘 지점에 가장 가까운 부분에서 굽힘 지점까지의 거리)가 존재하기 때문입니다.
이 "꼬리" 부분은 프로파일 파이프를 단단히 고정할 뿐만 아니라 가공 과정에서 발생하는 응력의 충격을 흡수합니다.
제조 비용을 줄이는 방법
파이프 벤더 제작 비용을 줄이려면 폐부품을 활용할 수 있습니다. 예를 들어 롤러 대신 오래된 자전거 바퀴를 사용할 수 있습니다. 무거운 하중을 견디지는 못하겠지만 20x40 프로파일 파이프를 구부리는 데는 충분할 것입니다. 와셔가 없다면 적당한 지름의 금속 원형 조각으로 대체할 수 있습니다.
이 DIY 프로젝트에는 새 베어링을 구입하지 마세요. 자동차 정비소에서 쉽게 구할 수 있는 중고 베어링을 사용해도 됩니다. 또한 많은 부품은 고철 재활용 센터에서도 찾을 수 있습니다.
오늘은 프로파일 파이프용 수제 파이프 벤더 두 개를 만들어 봤는데, 생각보다 잘 만들어졌습니다. 하지만 복잡한 장치가 필요 없고 프로파일 파이프를 한 번만 구부리면 되는 경우라면, 레버형, 템플릿형, 석궁형처럼 더 간단하고 빠르게 조립할 수 있는 벤딩 장치를 만들어도 됩니다.
이 글을 참고하시면, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 프로파일 벤딩기를 조립하고, 온실이나 베란다를 짓기 위해 원하는 곡률로 파이프를 구부릴 수 있기를 바랍니다.
