اصول خمکاری لوله فولادی

<p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="خمکاری لوله فولادی | خدمات خمکاری لوله فولادی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1626265662055.jpg" alt="خمکاری لوله فولادی | خدمات خمکاری لوله فولادی"></p> <h2 dir="rtl">اصول خمکاری لوله فولادی</h2> <p dir="rtl">خمش لوله، فرآیند تغییر شکل دائمی در لوله یا تیوپ است که به روش های مختلفی انجام می گیرد. با استفاده از روش های مختلف خمش، می توان در لوله صاف، یک یا چند خم ایجاد کرد. خمکاری قالبا برای لوله های با سطح مقطع گرد استفاده می شود اما در بعضی مواقع لوله هایی با سطح مقطع مربع یا مستطیل نیز به این روش شکل داده می شوند. خمکاری لوله فولادی با توجه به زاویه و جهت خمش به سه صورت انجام می شود: خمش معمولی، خمش U شکل و خمش 180 درجه. هدف از نوشتن این مقاله، بررسی انواع روش های خمکاری لوله به همراه معرفی معایب و مزایای آن ها می باشد.</p> <p dir="rtl">در فرآیند خمکاری لوله فولادی، دیواره ای که قسمت خارجی خم را تشکیل می دهد، کشیده و نازک می شود درحالی که دیواره داخلی، فشرده و ضخیم می&zwnj;گردد. یک هدف مشترک در خم لوله، ایجاد یک خم گرد صاف است. این بدان معنا می باشد که وقتی یک لوله دارای دیواره نازک یا سنگین است، ضخامت دیواره لوله با قطر خارجی آن مقایسه می شود که به این نتیجه فاکتور دیواره لوله گفته می شود.</p> <h2 dir="rtl">خمکاری لوله فولادی می تواند با سه ابزار اساسی ایجاد شود:</h2> <p dir="rtl">1. قالب خم، که در اطراف آن خم ایجاد می شود.</p> <p dir="rtl">2. قابل گیره، که لوله را گرفته و هنگام شکل گیری خم، آن را در موقعیتی نگه می دارد.</p> <p dir="rtl">3. فشار، که لوله را وادار به فشار خم می&zwnj;کند تا بتواند خم لوله شکل بگیرد.</p> <p dir="rtl">متاسفانه اغلب اوقات نیازهای خمش به این سادگی نیست. با نازک شدن دیواره لوله (تعداد فاکتور دیواره بزرگتر می شود) و شعاع خم شدن محکم تر (D عدد خم شدن کوچکتر می شود) که ممکن است خمیدگی صاف ایجاد شود. خم شدن با دانستن خصوصیات لوله یا لوله ای که با آن کار می کنند شروع می&zwnj;شود. لوله ای که معمولا برای انتقال مایعات یا هوا استفاده می شود، با اندازه اسمی لوله مشخص می گردد. اما وقتی ماشین خمشی را تعیین می کنید، شعاع خط مرکزی، قطر خارج و ضخامت دیواره متغیرهای اساسی هستند.</p> <p dir="rtl">امروزه ابزارهای شگفت انگیزی وجود دارد که افراد حرفه ای از آنها برای خم شدن لوله ها استفاده می&zwnj;کنند. خم کن های لوله ی کنترل شده توسط رایانه می توانند لوله های خروجی پیچیده را سریعتر از آنچه می توانید بگویید خارج کنند.</p> <h2 dir="rtl">روش های خمکاری لوله فولادی</h2> <p dir="rtl">برای انجام فرآیند خمکاری لوله فولادی باید ابتدا لوله را با استفاده از ابزارهای مختلف مانند اره، دیسک، تراشکاری یا لیزر به ابعاد مورد نیاز رسانده سپس با استفاده از روش های خمکاری، در زوایای دلخواه خم شوند. به صورت کلی خمکاری لوله فولادی به سه روش سرد، گرم و القایی انجام می گیرد:</p> <h3 dir="rtl">خمکاری گرم</h3> <p dir="rtl">در خمکاری لوله به روش گرم، بدیهی است که لوله باید تحت حرارت قرار گیرد که این امر سبب تغییر در ساختار کریستالوگرافی و در نهایت تغییر در خواص قطعه می شود، به همین دلیل خمکاری لوله به روش گرم در مواردی که زاویه خمکاری بسیار زیاد باشد یا بخواهیم روی قطعه عملیات حرارتی انجام دهیم، مناسب است. البته خمکاری لوله به روش گرم معایبی نیز دارد مانند مصرف انرژی زیاد، گران بودن، چین خوردگی در سطح قطعه. منبع حرارتی برای گرم کردن لوله در این روش می تواند سوخت های فسیلی، القای مغناطیسی یا هدایت الکتریکی باشد.</p> <p dir="rtl">مزایای خمکاری به روش گرم</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; محدودیتی برای خم کردن لوله در سایز، ضخامت و زاویه های متفاوت وجود ندارد.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; خمکاری لوله های بدون درز با این روش امکان پذیر است.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; ضخامت داخلی لوله قابل کنترل است.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; برای خم کاری لوله هایی که با استفاده از روش خم کاری سرد می شکنند این روش مناسب است.</p> <p dir="rtl">معایب خمکاری به روش گرم</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; صرف انرژی و هزینه بالا برای انجام</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; ایجاد برخی عیوب حین خمکاری همانند چین خوردگی یا تغییر شکل به بیضی</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; نیاز به انجام تمیزکاری بعد از اتمام خمکاری</p> <h3 dir="rtl">خمکاری القایی</h3> <p dir="rtl">در خمکاری لوله به روش القایی ابتدا با قرار دادن لوله داخل یک کویل و عبور دادن جریان الکتریکی از سیم پیچ انجام می شود؛ طی این فرآیند لوله به صورت موضعی گرم و بدون اعمال فشار، خم می شود و سپس به کمک آب سرد خنک می گردد. این روش در خم کردن لوله های درزدار و بدون درز کاربرد فراوانی دارد. اصولا لوله های با قطر بالا و شعاع خمکاری بزرگ برای خمکاری از این روش استفاده می کنند. از مزایای این روش می توان به هزینه اولیه کم و عدم آلودگی آن، اشاره کرد، همچنین از نظر چروک خوردگی سطحی، بهتر از روش&zwnj;های دیگر عمل می کند.</p> <p dir="rtl">مزایای خمکاری به روش القایی</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; بر خلاف خمکاری به روش گرم، این روش&nbsp; با آلودگی خاصی همراه نیست.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; برای خمکاری لوله های با شعاع بزرگ استفاده می شود.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; این نوع خمکاری از هزینه کمی برخوردار است.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; کیفیت خمکاری این روش نسبت به خمکاری لوله به روش گرم بیشتر می باشد.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; از لحاظ چروک خوردگی، و تغییر شکل مقطع به نسبت سایر روش ها بهتر عمل می کند.</p> <h3 dir="rtl">خمکاری با رام (Ram-type bending)</h3> <p dir="rtl">خمکاری لوله به روش رام یکی از قدیمی ترین، ساده ترین و کم هزینه ترین روش&zwnj;های خمکاری در دنیا است که با استفاده از یک سنبه و با اعمال نیروی هیدرولیکی باعث وارد شدن قطعه به داخل غلتک ها و بلوک&zwnj;های محوری می شود که نهایتاً سبب خم شدن لوله می گردد. معمولا در خمکاری لوله های شوفاژها و پایه های مبلمان به طور کلی در مواردی که شعاع نهایی دارای ویژگی خاصی نباشد، این روش استفاده می شود.</p> <p dir="rtl">مزایا و معایب خمکاری لوله فولادی به روش سرد</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; از لحاظ اقتصادی این نوع خمکاری به صرفه می باشد.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; خمکاری با این روش از عیوب و خرابکاری های کمتری برخوردار است.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; با استفاده از این روش به پوسته زدایی و تمیز کردن های مداوم نیازی نیست.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; از لحاظ شعاع استاندارد و بازه ضخامت لوله محدودیت های زیادی وجود دارد.</p> <p dir="rtl">&middot; &nbsp; این روش به نسبت خمکاری گرم، برگشت فنری و پسماند بیشتری دارد.</p> <h3 dir="rtl">خمکاری فشاری (compression bending)</h3> <p dir="rtl">در خمش فشاری، قالب ثابت مانده و لوله با استفاده از یک کفشک دور قالب پیچیده شده و خم می شود. در این روش سطح خارجی خم ممکن است تا حدودی مسطح شود که دلیل این امر پشتیبانی نکردن این روش از قطر داخلی لوله می باشد. قطعاتی که در آن ها شعاع خم کمتر از سه برابر قطر داخلی لوله است نباید از این روش استفاده کنند.</p> <p dir="rtl"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="خمکاری فشاری" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1626265958589.jpg" alt="خمکاری فشاری"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 - خمکاری فشاری</p> <h3 dir="rtl">خمکاری غلتکی</h3> <p dir="rtl">ماشین های مختلفی برای خمکاری لوله به روش غلطکی وجود دارد که عموما در خمکاری لوله فولادی با قطر زیاد کاربرد دارد. در این روش به کمک غلطک های متعدد و تنظیم فاصله و زاویه بین آنها، خم با زاویه دلخواه در قسمت های مختلف لوله های بزرگ ایجاد می شود. عمدتا از این روش برای تولید شکل های مارپیچی استفاده می گردد.</p> <p dir="rtl"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="خمکاری غلتکی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1626265470856.jpg" alt="خمکاری غلتکی"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 -&nbsp;خمکاری غلتکی</p> <h3 dir="rtl">خمکاری با ماندرل</h3> <p dir="rtl">زمانیکه نیاز به خمکاری دقیق لوله باشد از این روش استفاده می&zwnj;کنند. لوله صاف توسط یک گیره، محکم به قاب چفت شده و سپس لوله و قالب به صورت همزمان شروع به چرخش می کنند. برای جلوگیری از ایجاد چروک در دیواره داخلی، از یک ماندرل استفاده می شود. مزیت این روش امکان کنترل شعاع داخلی و بیرونی است.</p> <p dir="rtl"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="خمکاری با ماندرل" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1626265816717.jpg" alt="خمکاری با ماندرل"></p> <p dir="rtl" style="text-align: center;">تصویر شماره 4 - خمکاری با ماندرل</p> <h2 dir="rtl">روش خمکاری گرم یا سرد؟</h2> <p dir="rtl">انتخاب بین این دو روش به میزان کربن به کار رفته در ساختار لوله بستگی دارد؛ به طوری که برخی از لوله های فولادی میزان کربن به کار رفته در آن ها 1.2 درصد و حتی بیشتر است پس می توان آن ها را به روش گرم خم نمود؛ همانند لوله های درزدار و مانیسمان. ولی به طور کلی قبل از انجام خمکاری می توان معایب و مزایای ذکر شده از هر دو روش را مطالعه و برای انتخاب روش خم کاری تصمیم گیری کرد.</p> <h2 dir="rtl">خم کاری لوله استیل چگونه است؟</h2> <p dir="rtl">به دلیل برخورداری لوله استیل از خواص مکانیکی و شیمیایی ویژه، احتمال دفرمه شدن این لوله حین خم کاری به روش گرم وجود دارد بنابراین بهتر است از روش های خمکاری سرد همانند غلتکی، پرسی، فشاری یا کششی فشاری استفاده شود.</p> <h2 dir="rtl">روش خم کاری لوله مسی</h2> <p dir="rtl">به علت برخورداری لوله مسی از قابلیت انعطاف پذیری، برای خم کردن آن همانند لوله استیل از روش های سرد استفاده می شود. به دلیل گران بودن لوله مسی، حین خمکاری مراقب چین خوردن یا چروک شدن آن باشید. عموماً برای اطمینان خاطر از چروک نشدن لوله مسی، قبل از خمکاری یک فنر از داخل لوله عبور می دهند.</p> <p dir="rtl">کلام پایانی</p> <p dir="rtl">خمکاری لوله فولادی در بسیاری از صنایع بزرگ همانند هوافضا، کشتی سازی، ساخت ماشین آلات و ... استفاده می شود بنابراین با توجه به اهمیت این موضوع، در این مقاله از مدیران آهن سعی بر این بود انواع روش های خمکاری لوله به همراه معایب و مزایای آن ها بررسی شود. خمکاری در هر یک از صنایع نام برده شده به صورت کاملاً تخصصی و با خطای صفر درصد انجام می گیرد بنابراین می توان نتیجه گرفت خمکاری لوله مستلزم دقت و دانش کافی می باشد.</p>