Ống kim loại được uốn cong như thế nào: chi tiết công nghệ của công việc
Ống uốn cong một góc đã được ứng dụng trong ngành công nghiệp dầu mỏ và hóa chất, cơ khí và thiết bị kỹ thuật.Không một dự án kiến trúc hoặc xây dựng nào có thể làm được nếu không có chúng.
Tất cả các loại phụ kiện đều có thể được sử dụng theo lượt, nhưng sau đó có thể xảy ra rò rỉ và đôi khi điều này đơn giản là không thể chấp nhận được vì lý do thẩm mỹ. Vẻ ngoài hấp dẫn hơn và độ tin cậy cao được đảm bảo bằng cách uốn ống - một quá trình không vi phạm tính toàn vẹn của chúng.
Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách uốn ống kim loại tốt nhất bằng cả công nghệ nóng và lạnh. Bài viết chúng tôi trình bày mô tả chi tiết cụ thể về ống uốn làm bằng nhiều vật liệu khác nhau. Các tính năng làm việc với ống tròn và ống tròn thông thường được đưa ra.
Nội dung của bài viết:
Đặc điểm của quá trình uốn
Mỗi kim loại đều có những đặc điểm riêng, không tính đến chúng thì không thể tạo cho kim loại cán có hình dạng phức tạp. Ống uốn cong chịu tác dụng của lực hướng tâm và tiếp tuyến.
Cái trước làm biến dạng phần và cái sau góp phần tạo ra các nếp gấp. Yêu cầu chính cho kết quả cuối cùng là mặt cắt ngang của đường ống không được thay đổi và không được có các nếp gấp trên tường. Uốn cho phép bạn giảm thiểu số lượng mối hàn khi đặt đường ống với đủ loại đường cong.
Phương pháp uốn ống
Dựa trên góc uốn, vật liệu và đường kính ống cần thiết, việc uốn có thể được thực hiện thủ công hoặc sử dụng thiết bị đặc biệt. Ngoài ra còn có uốn nóng và uốn nguội, có và không làm đầy khoang ống.
Sau khi loại bỏ tải trọng, một hiện tượng gọi là lò xo xảy ra, tỷ lệ thuận với mô đun đàn hồi của vật liệu. Mức độ biến dạng có thể xảy ra cũng phụ thuộc vào phương pháp uốn được sử dụng và hình dạng của vật thể.
Đặc điểm của công nghệ nóng
Phương pháp này được lựa chọn khi cần uốn ống có đường kính từ 10 cm trở lên, ống bị biến dạng nóng, cả bằng tay và bằng cơ giới. Có một thứ gọi là bán kính uốn cong tối thiểu.
Chiều dài vùng ống cần gia nhiệt được xác định dựa trên đường kính ống và góc uốn. Trong trường hợp này, độ tròn không thể nhỏ hơn đường kính ống nhân với 3.
Tìm chiều dài của phần được gia nhiệt bằng công thức:
L = αxd/15
Trong công thức: L là chiều dài yêu cầu tính bằng mm, α là góc uốn tính bằng độ, d là đường kính ngoài của ống tính bằng mm, 15 là hệ số. Giả sử một ống có đường kính 200 mm cần được uốn một góc 60⁰ thì L = 60 x 200/15 = 800 mm, tức là. 4 đường kính.
Để uốn ống, nó phải được làm nóng đến 900⁰. Nhiệt độ tối ưu để bắt đầu uốn là 760⁰ và khi kết thúc - 720⁰C. Khi bị đốt cháy, đặc tính cường độ của vật liệu sẽ xấu đi.
Quá trình uốn nóng bao gồm một số hoạt động:
- làm mẫu;
- đóng gói cát;
- đánh dấu trang web;
- nhiệt;
- uốn cong.
Để ngăn mặt cắt ngang của ống không bị biến dạng và không hình thành các điểm ngọt ở phần bên trong của ống tại chỗ uốn cong, không gian bên trong được lấp đầy bằng cát thạch anh.
Đầu tiên, cát được sấy khô và nung để loại bỏ tạp chất hữu cơ ở nhiệt độ 150 đến 500⁰, sau đó được lọc qua sàng mịn có kích thước ô 3,3 x 3,3 mm. Trước khi bắt đầu nhét ống, bạn cần cắm một đầu của nó.
Các phích cắm bằng gỗ hoặc kim loại có lỗ để khí thoát ra được dùng làm phích cắm. Không thể sử dụng cát mịn và ướt vì... cái đầu tiên được thiêu kết dưới tác dụng của nhiệt và bám chắc vào thành ống.
Thứ hai, do sự hình thành của hơi nước, góp phần tạo ra áp suất bên trong cao, có thể khiến phích cắm bay ra ngoài. Sự hiện diện của đá trong lớp đệm là không thể chấp nhận được, chúng có thể xuyên qua thành ống.
Quá trình nhồi ống rất tốn công nên được vận chuyển đến tháp và đặt ở vị trí hơi nghiêng hoặc thẳng đứng. Vì chất lượng của chỗ uốn phụ thuộc trực tiếp vào độ nén của lớp đệm nên đường ống được taro liên tục trong suốt quá trình. Âm thanh nhỏ cho biết phôi đã được lấp đầy tốt.
Trước khi tiến hành trực tiếp đến hoạt động chính, các khu vực uốn cong trong tương lai được vẽ trên một đường ống chứa đầy cát, gắn một mẫu. Các đường ống được làm nóng trong lò nung hoặc lò nung. Uốn cong cả thủ công và cơ giới hóa.
Trong trường hợp thứ hai, các tấm đặc biệt được sử dụng, được trang bị các trụ đẩy, với sự trợ giúp của phần được làm nóng của ống được cố định và các kẹp dùng để giữ đầu ống trên tấm.Một sợi cáp được đặt ở đầu đối diện của đường ống, lực căng của nó với sự trợ giúp của tời hoặc dây cáp sẽ làm cho đường ống bị uốn cong.
Để ngăn thành ống bị biến dạng, các miếng đệm - thẳng hoặc cong - được đặt trong không gian của giá đỡ ống. Đầu tự do có gắn cáp được cố định bằng giá đỡ. Trong quá trình này, hình dạng của đường ống được theo dõi bằng cách định kỳ áp dụng một mẫu cho nó.
Sau khi uốn cong đường ống ở góc mong muốn, các phích cắm sẽ được tháo ra khỏi đường ống bằng cách đốt hoặc đơn giản là đập chúng ra. Cát được đổ ra, đường ống được làm sạch và rửa sạch. Thực hiện kiểm tra uốn cong lần cuối bằng cách sử dụng mẫu.
Uốn lạnh
Để thay đổi cấu hình của đường ống có đường kính nhỏ, nhiều thiết bị thủ công khác nhau được sử dụng, đối với đường kính lớn, máy uốn ống cơ giới được sử dụng. Ở nhà, việc uốn ống nước và ống dẫn khí thường được yêu cầu nhiều nhất. ống thépđược sử dụng trong việc xây dựng hệ thống cấp nước và sưởi ấm.
Uốn ống 90⁰ gọi là uốn cong, 180⁰ là uốn cong, tạo thành gờ là sợi ngang, ở dạng vòng là giá đỡ.
Có những thiết bị khác để uốn thủ công. Ở nhà, để làm cuộn dây đun nước nóng, người ta chỉ cần quấn một ống thép không gỉ có đường kính khoảng 20 mm vào một đoạn ống có đường kính lớn. Đầu tiên, giá đỡ được hàn vào một ống lớn, đặt trên các giá đỡ và kẹp lại.
Ống được đổ đầy cát và đóng lại bằng phích cắm, sau đó lắp vào giá đỡ và bắt đầu cuộn dây. Ống dùng làm mẫu cần phải được xoắn nên sẽ cần sự nỗ lực của ít nhất hai người. Sau khi cuộn dây xong, cuộn dây được san bằng.
Việc uốn ống làm bằng thép không gỉ hoặc vật liệu khác tại nhà có thể được thực hiện bằng thiết bị đơn giản nhất. Nên sử dụng nó cho khối lượng công việc nhỏ.
Bạn có thể tự tay chế tạo một máy uốn ống cơ khí đơn giản, đặc biệt nếu bạn có kỹ năng hàn và quen thuộc với máy hàn:
Để sản xuất nguyên thủy thiết bị uốn ống Bạn cần một tấm bê tông, ghim kim loại và máy khoan búa. Tấm được chia thành các ô 40 x 40 hoặc 50 x 50 mm. Sử dụng một dùi, các lỗ được khoan ở các góc của ô và ghim được lắp vào chúng.
Sản phẩm hình ống được chèn vào giữa các chốt và dùng lực tác dụng sẽ uốn cong. Độ chính xác của phương pháp uốn này không lý tưởng nhưng nó khá đủ để sử dụng phôi ở nhà. Để uốn với độ chính xác cao hơn, bạn có thể sử dụng một thiết bị được chế tạo trên cơ sở kích.
Để ngăn chặn lòng trong của ống bị biến dạng, người ta sử dụng các phương tiện để chống lại quá trình này từ bên trong. Cát thường được sử dụng làm chất hạn chế bên trong. Trong trường hợp này, một phích cắm được cắm vào một đầu ống, cát được đổ qua đầu kia, sau đó nó được cắm lại bằng phích cắm. Tiếp theo, uốn được thực hiện.
Đôi khi bộ giới hạn là một lò xo được chế tạo đặc biệt cho mục đích này. Để cuộn dây, người ta sử dụng dây có đường kính từ 1 đến 4 mm. Lò xo phải vừa khít với đường ống tại điểm uốn cong, một phần dây được để bên ngoài.
Hệ thống thủy lực của dụng cụ cầm tay, máy cầm tay và cố định tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho quá trình uốn và đẩy nhanh quá trình biến dạng đường ống:
Sau khi uốn xong, lò xo được tháo ra bằng cách kéo dây. Khi làm việc với ống có tiết diện hình vuông, dây có cùng tiết diện được chọn để làm lò xo.
Một bó dây bao gồm các đoạn riêng biệt được đẩy vào trong từng đoạn một đến điểm có thể uốn cong trong tương lai cũng phù hợp cho mục đích này. Sau khi thao tác hoàn tất, các phân đoạn cũng lần lượt bị xóa. Bạn có thể tự uốn một ống không gỉ có tiết diện lên tới 4 cm và độ dày thành 0,3 cm.
Để làm việc với đường kính lớn, cần có thiết bị chuyên nghiệp. Có những máy uốn ống được trang bị trục gá. Yếu tố cấu trúc này là một thanh kim loại thông thường.
Trước khi bắt đầu quá trình uốn, nó được đặt vào bên trong để ngăn ngừa sự biến dạng của thành ống. Các trục gá đi kèm trong bộ sản phẩm có các phần khác nhau, vì vậy bạn có thể chọn phần bạn cần cho đường kính cụ thể của sản phẩm ống.
Thay đổi cấu hình của ống làm bằng kim loại màu
Kim loại màu có một đặc tính rất hữu ích - độ dẻo cao. Tuy nhiên, họ không đủ mạnh. Trong quá trình uốn, do tác dụng của lực nén và lực căng, đường ống có thể bị sập hoặc đứt. Để ngăn chặn điều này xảy ra, bạn phải tuân thủ nghiêm ngặt công nghệ.
Làm thế nào để uốn ống đồng và đồng thau?
Cả hai phương pháp nóng và lạnh đều được sử dụng để uốn ống đồng và đồng thau. Khi chọn chất độn thứ nhất, cát được chọn làm chất độn bên trong và nhựa thông nóng chảy được sử dụng làm chất độn thứ hai. Công nghệ uốn cũng giống như đối với ống thép.
Các sản phẩm dạng ống làm bằng đồng và đồng thau phải được ủ và làm nguội sau đó trước khi uốn nguội. Phạm vi nhiệt độ của cả hai vật liệu là như nhau - từ 600 đến 700⁰С. Sự khác biệt là ở môi trường làm mát - đồng được đặt trong nước và đồng thau được làm mát trong không khí.
Sau khi quá trình hoàn tất, nhựa thông sẽ được loại bỏ bằng cách nấu chảy nó. Để tránh vỡ đường ống, không bao giờ được bắt đầu quá trình từ giữa ống mà chỉ bắt đầu từ hai đầu. Cả các công cụ đơn giản và thiết bị máy phức tạp đều được sử dụng làm thiết bị chấn.
Máy uốn ống thủ công hoạt động nhờ vào nỗ lực thể chất của con người, trong khi máy uốn ống thủy lực làm giảm những nỗ lực này đến mức tối thiểu. Cả hai đều được trang bị vòi phun có thể hoán đổi cho nhau để cho phép bạn chọn đường kính mong muốn.
Làm việc với ống đồng và đồng thau dễ dàng hơn nhiều so với ống thép, nhưng biến dạng kim loại trong quá trình uốn xảy ra theo các định luật vật lý tương tự. Trong phần uốn, bề mặt bên ngoài chịu lực căng, do đó các bức tường trở nên mỏng hơn.
Bên trong đường ống, các quá trình ngược lại xảy ra - thành ống co lại và trở nên dày hơn. Có nguy cơ mặt cắt tròn biến thành hình bầu dục và làm giảm đường kính danh nghĩa, do đó không nên bắt đầu uốn mà không thực hiện các biện pháp ngăn chặn hiện tượng này.
Uốn ống nhôm
Phương pháp cơ bản uốn ống nhôm giống như đồng thau hoặc đồng thau:
- đẩy giữa các con lăn;
- lăn;
- quay trở lại;
- áp lực.
Trước khi đưa ra quyết định về cách thức và cách uốn ống nhôm, bạn cần làm quen với từng loại. Phương pháp đầu tiên được sử dụng cho các ống có thành mỏng có đường kính tối đa 10 cm, khi cần uốn cong nhẹ nhàng với yêu cầu độ chính xác thấp. Bán kính tối thiểu được quy định chặt chẽ ở đây. Kích thước của nó là đường kính ống 5-6.
Độ cong của mặt cắt được xác định bởi vị trí của con lăn chuyển hướng. Các yếu tố trang trí nội thất thường được thực hiện theo cách này. Phương pháp thứ hai là uốn vật liệu ống có đường kính lớn, sử dụng máy uốn ống 3 con lăn.Ống được kéo giữa các con lăn truyền động, hướng của nó xác định bán kính uốn.
Độ chính xác của phương pháp này thậm chí còn thấp hơn phương pháp trước, nhưng bộ phận có thể được uốn cong lại và quá trình lặp lại cho đến khi đạt được hình dạng mong muốn.
Việc uốn ống nhôm thành mỏng có thể được thực hiện thủ công với sự chuẩn bị thích hợp:
Phương pháp cán không cung cấp sự có mặt của chất độn bên trong nên không được sử dụng để thu được bán kính nhỏ.Khi chọn phương pháp này, sẽ không thể đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về độ ôvan của mặt cắt tại chỗ uốn.
Để làm biến dạng ống nhôm bằng áp suất, người ta sử dụng máy ép có gắn các tem với ma trận có hình dạng mong muốn trên chúng. Hình học đã cho có được là kết quả của ảnh hưởng của áp suất tác động từ bên ngoài.
Trong một số trường hợp, áp suất có thể là bên trong, khi đường ống được đặt vào khuôn và chất lỏng được cung cấp bên trong với áp suất đủ để ép nó vào thành.
Không dễ để uốn ống duralumin, bởi vì... Chất liệu này khá cứng và đàn hồi. Để thuận tiện cho quá trình, chúng được nung ngay trước khi uốn ở nhiệt độ 350 đến 400⁰C, sau đó đợi cho đến khi ống nguội tự nhiên trong không khí.
Phương pháp uốn ống có đường kính lớn
Các phương pháp xuất hiện tương đối gần đây là uốn ống bằng dòng điện công nghiệp, tần số cao và uốn bằng lực căng. Trong trường hợp đầu tiên, hệ thống lắp đặt tần số cao hiệu suất cao được sử dụng, trong đó đường ống có đường kính 95 - 300 mm được làm nóng, uốn cong và làm mát.
Nó bao gồm hai phần - một phần cơ ở dạng máy uốn và một phần điện, bao gồm phần điện và lắp đặt tần số cao.
Đường ống chỉ bị biến dạng ở vùng được làm nóng nằm trong vùng cuộn cảm. Hình học thay đổi đến một kích thước nhất định dưới tác động của một con lăn làm lệch hướng. Sử dụng phương pháp này, bạn có thể có được một khúc cua có bán kính cong nhỏ.
Việc uốn bằng phương pháp thứ hai được thực hiện trên các máy uốn và kéo dài, bao gồm một bàn quay. Ống chịu lực kéo và uốn lớn. Đây là cách thu được những đường cong dốc với độ dày thành không đổi dọc theo toàn bộ chu vi.
Phương pháp này được sử dụng để uốn các ống có đường kính lớn dùng trong ngành hàng không, ô tô và đóng tàu, nơi có nhu cầu cao về đường ống. Ưu điểm là khả năng uốn ống có thành 2 - 4 mm x 180⁰.
Đặc điểm uốn hồ sơ
Các sản phẩm ống định hình có vẻ ngoài thẩm mỹ hơn so với các sản phẩm dạng tròn, đó là lý do tại sao chúng thường được tìm thấy trong các công trình gia đình. Khi uốn, lực nén tác dụng lên nó từ bên trong và lực kéo từ bên ngoài tác dụng lên nó. Bạn nên lựa chọn cẩn thận phương pháp uốn trước khi bắt đầu thao tác này.
Phạm vi hồ sơ bao gồm các ống có mặt cắt ngang ở dạng hình vuông, hình bầu dục hoặc hình chữ nhật.
Có một số sắc thái và bạn không nên quên chúng khi thực hiện ống hồ sơ linh hoạt ở nhà không có thiết bị đặc biệt:
- Chiều dài tối ưu của phần uốn đối với ống lượn sóng có thành mỏng và tiết diện lên tới 2 cm là chiều cao của ống nhân với 2,5.
- Đối với ống có thành dày, chiều dài vùng uốn được xác định bằng cách nhân tiết diện với ba. Nếu không, không thể tránh khỏi hiện tượng nứt vật liệu từ bên ngoài hoặc biến dạng từ bên trong.
- Giá trị nhỏ nhất của bán kính cong là tiết diện uốn nhân với 2,5.
Nếu không tính đến những yêu cầu này, bạn thậm chí không thể hy vọng vào một kết quả tốt. Các phương pháp uốn không khác với các phương pháp được sử dụng khi làm việc với các sản phẩm có mặt cắt tròn. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng phương pháp uốn thủ công với các vết cắt chéo được thực hiện trên ba mặt của ống.
Độ dài của vết cắt và số lượng của chúng được xác định bằng tính toán. Giả sử có một ống 40 x 90 mm. Bạn cần thực hiện một lượt đầy đủ, tức là. uốn cong dọc theo tường 40 mm ở góc 180⁰ với bán kính 150 mm. Đầu tiên, tính chiều dài của hình bán nguyệt dựa trên bán kính ngoài:
L = (2π r: 2 = 2x 3,14 x 190): 2 = 596,6 mm
Đối với bán kính bên trong, các phép tính tương tự:
Lâm. = (2 x 3,14 x 150) : 2 = 471 mm.
Tổng chiều dài cắt trên bán kính trong được xác định theo công thức: Lout = L – Lin = 596,6 – 471 = 126 mm.
Người muốn tự mình làm máy uốn ống bằng tay hoặc máy uốn ống hồ sơ Bằng chính đôi tay của mình, trong các bài viết chúng tôi cung cấp, bạn sẽ tìm thấy rất nhiều thông tin, sơ đồ và khuyến nghị hữu ích.
Nếu chúng ta tính đến việc máy mài có thể tạo ra một vết cắt rộng 5 mm, thì trên mặt phẳng uốn dài 126 mm, bạn sẽ có 25 khe, sau đó ống được uốn cong cho đến khi các cạnh của vết cắt chạm vào nhau. Các khe được hàn và các đường nối được làm sạch.
Có một cách khác để uốn cong các ống định hình và ống tròn, nhưng nó chỉ có thể được sử dụng vào mùa đông. Để làm điều này, hãy cắm phích cắm vào hai đầu ống, đổ nước vào bên trong và đợi cho đến khi nó cứng lại. Đường ống được uốn cong, kiểm soát quá trình bằng một mẫu, sau đó các phích cắm được tháo ra và chất lỏng được loại bỏ.
Hữu ích: Cách làm vọng lâu từ ống định hình bằng chính đôi tay của bạn.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Video số 1. Cách uốn ống bằng phương tiện ngẫu hứng, bạn sẽ học được từ video này:
Video số 2. Cách uốn ống có tiết diện bất kỳ thành hình tròn:
Video số 3. Máy uốn ống tự chế là vật dụng cần thiết trong gia đình:
Khi thực hiện sửa chữa hoặc xây nhà, nhu cầu uốn ống - hình tròn hoặc hình dạng - thường phát sinh. Nếu âm lượng nhỏ, bạn có thể tự làm. Việc uốn các sản phẩm ống hàng loạt chỉ có thể thực hiện được bằng các thiết bị đặc biệt.
Hãy cho chúng tôi biết cách bạn uốn một ống kim loại để xây nhà kính hoặc các mục đích khác. Chia sẻ với khách truy cập trang web những sắc thái công nghệ mà chỉ bạn mới biết. Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đăng ảnh liên quan đến chủ đề của bài viết và đặt câu hỏi.
Bài báo tuyệt vời :)