خم‌ کاری تیوب پگونه انجام می‌شود؟

 

یکی از رایج‌ترین فرآیندهای شکل دهی در تولید قطعات فلزی برای صنایع مختلف است. در واقع خم‌ کاری تیوب به عنوان پروسه اصلی برای ساخت تیوب و پایپ به عنوان محصول نهایی یا به عنوان بخشی از یک سیستم در نظر گرفته می‌شود. با این حال، قبل از انجام این پروسه  باید به نکاتی توجه کرد.

خواصی که برای خمش تیوب باید در نظر گرفت:

استحکام تسلیم : ماشین آلات باید توانایی انجام پروسه خم را داشته باشند. نیروی مورد نیاز تا حد زیادی به نوع فولاد و قدرت تسلیم آن بستگی دارد.

ضخامت دیوار: هنگام خم کردن تیوب‌ها و پایپ ها، ضخامت در دیواره‌های داخلی و خارجی خم تغییر می‌کند. دیواره داخلی ضخیم تر می‌شود در حالی که دیواره بیرونی نازک تر می‌شود. برخی از ماشین‌ها برای جلوگیری از مشکلات در سطح مقطع، مانند چروک‌های دیواره داخلی یک نگهدارنده ایجاد میکنند. در صورت نبود نگهدارنده باید مراقب بود که این تغییرات ضخامت مشکل ساز نشود.

شعاع خم: تامین کنندگان معمولاً توصیه هایی را برای حداقل شعاع قابل دستیابی بدون لطمه به یکپارچگی لوله ارائه می‌دهند. شعاع خم بستگی به نوع ماده دارد. رسیدن به این حداقل نیاز به توجه و البته تخصص دارد.

شعاع خمش و ضخامت دیوار: بین حداقل شعاع خم قابل دستیابی و ضخامت دیوار رابطه وجود دارد. این مهم است چرا که تیوب‌ها و پایپ‌ها ممکن است زمانی که شعاع در مقایسه با ضخامت دیواره بسیار کوچک باشد از کار بیفتند.

مقدار ازدیاد طول مواد: ازدیاد طول را می‌توان به عنوان تفاوت بین استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی ماده توصیف کرد. تفاوت بزرگ به معنای کشیدگی زیاد است که منجر به خواص شکل پذیری بهتر می‌شود.

تیوب فولادی خم شده

فولاد یکی از محبوب‌ترین فلزات در صنعت ساخت است که فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ در بالای لیست قرار دارند.

پایپ‌ها و تیوب‌های فولاد کربنی به دلیل استحکام و شکل پذیری بالایی که دارند، متداول هستند. همچنین فولاد کربنی ارزان‌تر است که آن را به گزینه مناسبی برای کاربردهایی که شرایط خاص دیگری مد نظر نباشد تبدیل می‌کند، مانند مقاومت در برابر خوردگی بالاتر یا شرایط عملیاتی سخت که ممکن است شامل فشارها و دماهای بسیار بالا باشد.

سایر خواص مهم این ماده عبارتند از:

• نقطه ذوب پایین
• چکش خواری بالا
• ماندگاری بالا
• توزیع گرما خوب

با توجه به خواصی که قبلا توضیح داده شد، پایپ‌های فولاد کربنی در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال می‌توان به انتقال سیالات کم فشار، ماشین آلات، آبپاش ها، لوله‌های الکتریکی و پروفیلهای فولادی اشاره کرد.

از سوی دیگر، تیوب‌ها و پایپ‌های فولادی ضد زنگ در مکان هایی که خوردگی قریب الوقوع است مفید هستند. این ماده مقاومت زیادی در برابر فرآیندهای شیمیایی اجتناب ناپذیر ایجاد می‌کند.

نکاتی در مورد فرآیند خم کاری تیوب‌های فولادی

با این حال، هنگام خم کردن تیوپ‌های فولادی باید یکسری عیب یابی انجام داد.

خمش‌ها اغلب نیاز به دستیابی به یک شعاع تنگ دارند. از آنجایی که دیواره بیرونی خم نازک‌تر می‌شود، نتیجه ممکن است یک خم معوج باشد. برای جلوگیری از این امر، استفاده از سنبه بعنوان نگهدارنده توصیه می‌شود. به همین دلیل است که در این مواقع خم کردن با فشار یا قوچ توصیه نمی شود. مناسب‌ترین روش خمش، خمش با استفاده از سنبه است که همان خمش چرخشی است که یک سنبه برای نگهداری داخل پایپ استفاده میشود.

گاهی اوقات شعاع مورد نیاز از حد کشسانی فولاد فراتر میرود که میتواند منجر به تغییرفرم به شکل برآمدگی یا چین خوردگی شود. برای جلوگیری از ایجاد برآمدگی و چین و چروک، استفاده از خمش چرخشی (rotary draw bending) یا خمش سه محوره (three roll bending)  توصیه می‌شود.

هنگام خم کردن تیوپ‌ها و پایپ‌های فولادی ضد زنگ، مهم است دقت داشته باشید که برخی از فولادهای ضد زنگ به حدود 50 درصد بیشتر از فولادهای کربنی برای خم شدن نیاز به نیرو دارند، بنابراین ماشین آلات باید بر اساس آن تنظیم شوند.

خم کاری تیوب‌های آلومینیومی

مشابه آنچه در مورد انواع مختلف فولاد اتفاق می‌افتد، انتخاب لوله ای کردن آلومینیوم عمدتاً به کاربرد بستگی دارد. امکان به دست آوردن نتایج با کیفیت بالا هنگام خم‌ کاری تیوب‌های آلومینیومی به عوامل بسیاری بستگی دارد.

یکی از این عوامل گرید آلومینیوم است. خالص‌ترین گریدهای آلومینیوم تقریباً هیچ مشکلی برای هیچ فرآیند شکل دهی ندارند. این پایپ‌های آلومینیومی بسیار نرم هستند و به راحتی خم می‌شوند. مهمتر از همه، آنها انعطاف پذیری و چکش خواری بالایی دارند. به نظر میرسد به خطر انداختن یکپارچگی آنها در طول فرآیند خم کاری موضوع جدی نباشد.

گفته می‌شود که آلیاژهای آلومینیومی با خواصی ویژه وجود دارد که آنها را به گزینه بهتری برای تیوب‌های خم شده و کاربردهای خاص تر تبدیل میکند.

بر اساس خواصی که قبلا توضیح داده شد، گریدهای آلومینیومی زیر برای خم کاری پایپ عالی هستند:

• سری 3003
• سری 5052
• سری 6061

هنگام خم کاری تیوب‌های آلومینیومی، ما مشکلات مشابه آنچه برای فولادهای کربنی و ضد زنگ اتفاق افتاد پیدا می‌کنیم، بنابراین توصیه‌ها بسیار مشابه هستند.

با این حال، جلوگیری از این مشکلات برای برخی از انواع تیوب‌ها و پایپ‌های آلومینیومی با دیواره نازک دشوارتر است. اگر همچنان در این تیوب‌ها و پایپ‌های آلومینیومی چین و چروک و/یا صفحه شدگی ظاهر می‌شود، ممکن است از تکنیک‌های بسته بندی شن و ماسه (sand-packing) استفاده شود: پر کردن تیوب‌ها و پایپ‌ها با ماسه یا هر ماده تراکم ناپذیر دیگری و بستن انتهای آن قبل از انجام فرایند خم کاری.

همچنین این مهم است سازنده ای که انتخاب کرده اید ماشین‌های مناسب برای خم کاری تیوب را داشته باشد.