Hoe metalen buizen worden gebogen: technologische details van het werk

Onder een hoek gebogen buizen hebben toepassing gevonden in de olie- en chemische industrie, de machinebouw en de apparaattechniek.Geen enkel architectonisch of bouwproject kan zonder hen.

Voor bochten kunnen allerlei soorten fittingen worden gebruikt, maar dan kunnen er lekkages optreden, en soms is dit om esthetische redenen simpelweg onaanvaardbaar. Een aantrekkelijker uiterlijk en hoge betrouwbaarheid worden verzekerd door het buigen van buizen - een proces dat hun integriteit niet schendt.

Wij vertellen u hoe u een metalen buis het beste kunt buigen met zowel koude als warme technologie. Het artikel dat we hebben gepresenteerd beschrijft de specifieke kenmerken van het buigen van buizen gemaakt van verschillende materialen. De kenmerken van het werken met profiel- en conventionele ronde buizen worden gegeven.

Kenmerken van het buigproces

Elk metaal heeft zijn eigen kenmerken; zonder daar rekening mee te houden, is het onmogelijk om gewalst metaal een complexe vorm te geven. De gebogen buis is onderhevig aan radiale en tangentiële krachten.

De eerste vervormen de sectie en de laatste dragen bij aan het verschijnen van vouwen. De belangrijkste vereiste voor het eindresultaat is dat de dwarsdoorsnede van de buis ongewijzigd blijft en dat er geen golvingen op de wanden mogen voorkomen. Door te buigen kunt u het aantal lassen minimaliseren bij het leggen van pijpleidingen met allerlei bochten.

Methoden voor het buigen van buizen

Op basis van de benodigde buighoek, materiaal en diameter van de buis kan het buigen handmatig of met speciale apparatuur worden gedaan. Er zijn ook warm- en koudbuigen, met en zonder het vullen van de buisholte.

Hier vindt u een diagram, formules en aanbevelingen voor het berekenen van pijpbuigparameters, waarna een garantie is voor een goed resultaat

Nadat de belasting is verwijderd, treedt er een fenomeen op dat vering wordt genoemd en dat recht evenredig is met de elastische modulus van het materiaal. De mate van mogelijke vervorming hangt ook af van de gebruikte buigmethode en de geometrie van het object.

Bijzonderheden van hete technologie

Deze methode wordt gekozen wanneer het nodig is een buis met een diameter van 10 cm of meer te buigen.De buizen worden heet vervormd, zowel handmatig als met behulp van mechanismen. Er bestaat zoiets als een minimale buigradius.

Aan de hand van de buisdiameter en buighoek wordt de lengte van de te verwarmen buiszone bepaald. In dit geval mag de afronding niet kleiner zijn dan de buisdiameter vermenigvuldigd met 3.

Vind de lengte van het verwarmde gedeelte met behulp van de formule:

L = α x d / 15

In de formule: L is de vereiste lengte in mm, α is de buighoek in graden, d is de buitendiameter van de buis in mm, 15 is de coëfficiënt. Stel dat een buis met een diameter van 200 mm onder een hoek van 60⁰ moet worden gebogen, dan is L = 60 x 200/15 = 800 mm, dus 4 diameters.

De minimaal toegestane buigradius voor water- en gasleidingen in overeenstemming met de vereisten van GOST 3262-92 kan uit de tabel worden gehaald

Om de buis te buigen moet deze verwarmd worden tot 900⁰. De optimale temperatuur voor het starten van het buigen is 760⁰ en aan het einde - 720⁰C. Bij verbranding verslechteren de sterkte-eigenschappen van het materiaal.

Het hete buigproces omvat verschillende bewerkingen:

• een sjabloon maken;
• zand verpakking;
• plaatsmarkering;
• warmte;
• buigen.

Om te voorkomen dat de dwarsdoorsnede van de buis vervormd raakt en er geen 'sweet spots' ontstaan ​​aan de binnenkant van de bocht, is de interne ruimte gevuld met kwartszand.

Het zand wordt eerst gedroogd en gecalcineerd om organische verontreinigingen te verwijderen bij een temperatuur van 150 tot 500⁰, en vervolgens door een fijne zeef met een celgrootte van 3,3 x 3,3 mm gevoerd. Voordat u de pijp gaat vullen, moet u het ene uiteinde ervan aansluiten.

Als pluggen worden houten of metalen pluggen met een gat gebruikt om gassen te laten ontsnappen. Fijn en nat zand kan niet worden gebruikt, omdat... de eerste wordt onder thermische invloed gesinterd en hecht stevig aan de wanden van de buizen.

De tweede draagt, als gevolg van de vorming van stoom, bij aan de ontwikkeling van hoge interne druk, waardoor de plug eruit kan vliegen. De aanwezigheid van stenen in de pakking is onaanvaardbaar; deze kunnen door de buiswand dringen.

Het proces van het vullen van de buis is zeer arbeidsintensief, dus wordt deze naar de toren getransporteerd en in een licht hellende of verticale positie gebracht. Omdat de kwaliteit van de bocht direct afhankelijk is van de verdichting van de pakking, wordt de buis gedurende het hele proces continu getapt. Een dof geluid geeft aan dat het werkstuk goed gevuld is.

Voordat u rechtstreeks naar de hoofdoperatie gaat, worden de gebieden van toekomstige bochten op een met zand gevulde buis getekend, waarbij een sjabloon wordt bevestigd. De leidingen worden verwarmd in ovens of ovens. Zowel handmatig als machinaal buigen.

In het laatste geval worden speciale platen gebruikt, uitgerust met drukpalen, met behulp waarvan het verwarmde gedeelte van de buis wordt bevestigd, en klemmen die dienen om het uiteinde van de buis op de plaat te houden.Aan het andere uiteinde van de buis wordt een kabel gelegd, waarvan de spanning met behulp van een lier of kaapstander ervoor zorgt dat de buis buigt.

Om te voorkomen dat de buiswanden vervormen, worden pakkingen – recht of gebogen – in de ruimte van de buizensteun geplaatst. Het vrije uiteinde met de kabel eraan wordt vastgezet met een standaard. Tijdens het proces wordt de geometrie van de buis bewaakt door er periodiek een sjabloon op aan te brengen.

Nadat de buis in de gewenste hoek is gebogen, worden de pluggen eruit verwijderd door ze te verbranden of eenvoudigweg uit te slaan. Het zand wordt uitgestort, de buis wordt schoongemaakt en gewassen. Voer een laatste buigcontrole uit met behulp van een sjabloon.

Koud buigen

Om de configuratie van buizen met kleine diameters te veranderen, worden verschillende handmatige apparaten gebruikt, voor grote diameters worden gemechaniseerde pijpenbuigers gebruikt. Thuis is het meestal nodig om water- en gasleidingen te buigen. stalen buizengebruikt bij de constructie van watervoorzienings- en verwarmingssystemen.

Het buigen van een pijp op 90⁰ wordt een bocht genoemd, 180⁰ is een rol, met de vorming van een richel is het een inslag en in de vorm van een lus is er een beugel.

Als het buigen van pijpen zelden wordt gedaan, volstaat het om de eenvoudigste apparaten in te slaan. Een metalen plaat met gaten waarin pennen worden geïnstalleerd, afhankelijk van de straal (Fig. 2) of een doorn - een verticaal geïnstalleerde dubbele vlak-parallelle plaat met variaties in de buighoek (Fig. 3)

Er zijn andere apparaten voor handmatig buigen. Om thuis een spoel voor het verwarmen van water te maken, wordt een roestvrijstalen buis met een diameter van ongeveer 20 mm eenvoudigweg op een stuk buis met een grote diameter gewikkeld. Eerst wordt een beugel op een grote buis gelast, op steunen geplaatst en vastgeklemd.

De buis wordt stevig gevuld met zand en afgesloten met pluggen, vervolgens in de beugel gestoken en het oprollen begint. De pijp die als sjabloon wordt gebruikt, moet worden gedraaid, dus dit vereist de inspanningen van minimaal twee personen. Nadat het wikkelen is voltooid, wordt de spoel waterpas gezet.

Met een dergelijk apparaat worden buizen met een diameter tot 2 cm gebogen en met behulp van een plaat (1) en een naaf aan de werkbank bevestigd. De sjabloonrol (6) is bevestigd op de gemeenschappelijke as van de plaat en de naaf. De beweegbare rol (2) wordt vastgezet door een beugel (4) met een handvat (3).De buis wordt tussen de rollen geplaatst, zodat het uiteinde in de klem (7) past. Met behulp van de handgreep wordt de beugel rond de sjabloon gedraaid totdat de gewenste buighoek is bereikt.

Thuis een pijp van roestvrij staal of ander materiaal buigen kan met het eenvoudigste apparaat. Het is raadzaam om het te gebruiken voor kleine werkvolumes.

U kunt met uw eigen handen een eenvoudige mechanische pijpbuigmachine bouwen, vooral als u lasvaardigheden heeft en bekend bent met een lasmachine:

Voor de vervaardiging van primitief pijpbuigapparaat Je hebt een betonplaat, metalen pinnen en een hamerboor nodig. De plaat is verdeeld in cellen van 40 x 40 of 50 x 50 mm. Met behulp van een perforator worden gaten in de hoeken van de cellen geboord en worden er pinnen in gestoken.

Het buisvormige product wordt tussen de pinnen gestoken en, met kracht uitgeoefend, gebogen. De nauwkeurigheid bij deze buigmethode is niet ideaal, maar voldoende om het werkstuk thuis te gebruiken. Voor buigen met hogere precisie kunt u een apparaat gebruiken dat is gemaakt op basis van een krik.

Om een ​​hydraulische buigmachine te maken, heb je een krik nodig die een belasting van 5 ton kan weerstaan, een sterke basis en pennen. De pijpen worden gebogen met behulp van schoenen.De grootte van deze elementen moet overeenkomen met de parameters van de gebogen buis

Om te voorkomen dat het interne lumen van de buis vervormt, worden middelen gebruikt om dit proces van binnenuit tegen te gaan. Zand wordt meestal gebruikt als interne begrenzers. In dit geval wordt een plug in het ene uiteinde van de buis gestoken, wordt zand door het andere uiteinde gegoten en vervolgens met een plug afgesloten. Vervolgens wordt het buigen uitgevoerd.

Soms is de begrenzer een veer die speciaal voor dit doel is gemaakt. Voor het wikkelen wordt draad met een diameter van 1 tot 4 mm gebruikt. De veer moet op het buigpunt vrij in de buis passen; een deel van de draad blijft buiten.

Het hydraulische systeem van handgereedschap, draagbare en stationaire machines vergemakkelijkt het buigproces aanzienlijk en versnelt het proces van buisvervorming:

Nadat de bocht is voltooid, wordt de veer verwijderd door aan de draad te trekken. Bij het werken met een buis met een vierkante doorsnede wordt draad met dezelfde doorsnede geselecteerd om een ​​​​veer te maken.

Voor dit doel is ook een draadbundel bestaande uit afzonderlijke segmenten, die één voor één naar binnen worden geschoven tot het punt van toekomstige buiging, geschikt. Nadat de bewerking is voltooid, worden de segmenten ook één voor één verwijderd. Een RVS buis met een doorsnede tot 4 cm en een wanddikte van 0,3 cm kunt u handmatig buigen.

Gebruikelijke methoden voor het handmatig buigen van buizen: met rollen, door oprollen, op twee steunen, door buigen met tekenen. Deze laatste methode wordt toegepast bij naadloos getrokken dunwandig buismateriaal. Op deze manier worden korte buizen onder een kleine hoek gebogen.

Om met grote diameters te werken is professionele apparatuur vereist. Er zijn pijpbuigmachines uitgerust met een doorn. Dit structurele element is een gewone metalen staaf.

Pijpbuigmachines kunnen pijpen met verschillende geometrieën en dwarsdoorsneden buigen.Dit is een universele uitrusting, omdat... Het is mogelijk om producten te buigen met een breed scala aan diameters en uit verschillende materialen, van koolstofstaal tot buizen van non-ferrometalen. De meest complexe machines worden elektronisch bestuurd

Voordat het buigproces wordt gestart, wordt het binnen geplaatst om vervorming van de buiswanden te voorkomen. De doornen in de set hebben verschillende secties, zodat u degene kunt kiezen die u nodig heeft voor een specifieke diameter van buisproducten.

Het wijzigen van de configuratie van buizen gemaakt van non-ferrometalen

Non-ferrometalen hebben een zeer nuttige eigenschap: hoge ductiliteit. Ze zijn echter niet sterk genoeg. Tijdens het buigproces kan de buis, als gevolg van het uitoefenen van druk- en trekkrachten, bezwijken of scheuren. Om dit te voorkomen, moet u de technologie strikt volgen.

Hoe koperen en messing buizen buigen?

Zowel warme als koude methoden worden gebruikt voor het buigen van koperen en messing buizen. Bij het kiezen van de eerste wordt zand gekozen als interne vulstof en gesmolten hars als tweede vulstof. De buigtechnologie is dezelfde als bij stalen buizen.

Buisvormige producten gemaakt van koper en messing worden onderworpen aan gloeien en vervolgens afkoelen voordat ze koud worden gebogen. Het temperatuurbereik voor beide materialen is hetzelfde: van 600 tot 700⁰С. Het verschil zit hem in het koelmedium: koper wordt in water geplaatst en messing wordt in lucht gekoeld.

Zodra het proces is voltooid, wordt de hars verwijderd door deze te smelten. Om leidingbreuk te voorkomen mag het proces nooit vanuit het midden van de leiding worden gestart, maar alleen vanaf de uiteinden. Als buigapparaten worden zowel eenvoudige gereedschappen als complexe machineapparatuur gebruikt.

Handmatige pijpbuigers werken door menselijke fysieke inspanningen, terwijl hydraulische pijpenbuigers deze inspanningen tot een minimum beperken. Beide zijn uitgerust met verwisselbare spuitmonden, zodat u de gewenste diameter kunt selecteren.

De minimale straal voor het buigen van koperen en messing buizen wordt respectievelijk geregeld door GOST 617-90 en GOST 494-90. Deskundigen raden het gebruik van deze straal af, tenzij dit absoluut noodzakelijk is. Het is altijd beter om een ​​grotere waarde te gebruiken

Het is veel gemakkelijker om met koperen en messing buizen te werken dan met stalen buizen, maar metaalvervorming tijdens het buigen vindt plaats volgens dezelfde natuurkundige wetten. In het buiggedeelte ondervindt het buitenoppervlak spanning, waardoor de wanden dunner worden.

In de buis vinden omgekeerde processen plaats: de muur krimpt en wordt dikker. Het risico bestaat dat het ronde gedeelte ovaal wordt en de nominale diameter kleiner wordt. Begin daarom niet met buigen zonder maatregelen te nemen om deze verschijnselen te voorkomen.

Buigen van aluminium buizen

Basismethoden buigen van aluminium buizen hetzelfde als messing of koper:

• duwen tussen rollen;
• rollen;
• terugrollen;
• druk.

Voordat u een beslissing neemt over hoe en op welke manier aluminium buizen moeten worden gebogen, moet u zich met elk ervan vertrouwd maken. De eerste methode wordt gebruikt voor dunwandige buizen met een maximale diameter van 10 cm, wanneer het nodig is om een ​​zachte bocht te verkrijgen met lage nauwkeurigheidseisen. De minimale straal is hier strikt gereguleerd. De maat is 5-6 buisdiameters.

De kromming van het profiel wordt bepaald door de positie van de keerrol. Decoratieve interieurelementen worden meestal op deze manier gemaakt. De tweede methode is het buigen van pijpmateriaal met een grote diameter, waarbij gebruik wordt gemaakt van 3-rollen pijpenbuigers.De buis wordt tussen aandrijfrollen getrokken, waarvan de oriëntatie de buigradius bepaalt.

Op de foto is een stationaire elektrische pijpenbuiger met 3 rollen te zien, maar er zijn ook handmatig mobiele modellen van het apparaat. Daarop beweegt het werkstuk door rollen en wordt het over de gehele lengte onder een bepaalde hoek gebogen. Op zo'n machine kun je de configuratie van de buis veranderen door deze in een ring, een spiraal te buigen of een boog met een grote straal te maken

De nauwkeurigheid van deze methode is zelfs lager dan de vorige, maar het onderdeel kan opnieuw worden gebogen en het proces kan worden herhaald totdat de gewenste geometrie is bereikt.

Het buigen van dunwandige aluminium buizen kan met de juiste voorbereiding handmatig gebeuren:

De walsmethode voorziet niet in de aanwezigheid van intern vulmiddel en wordt daarom niet gebruikt om kleine stralen te verkrijgen.Bij de keuze voor deze methode zal het niet mogelijk zijn om aan de strenge eisen te voldoen met betrekking tot de ovaliteit van het gedeelte in de bocht.

Om een ​​aluminium buis door druk te vervormen, worden persen gebruikt waarop stempels zijn geïnstalleerd met een matrix van de gewenste vorm. De gegeven geometrie wordt verkregen als gevolg van de invloed van druk van buitenaf.

In sommige gevallen kan de druk intern zijn, wanneer de buis in een mal wordt geplaatst en vloeistof naar binnen wordt gevoerd met een druk die voldoende is om deze tegen de wanden te drukken.

Het is niet eenvoudig om duraluminiumbuizen te buigen, omdat... Dit materiaal is vrij hard en veerkrachtig. Om het proces te vergemakkelijken, worden ze onmiddellijk gebakken voordat ze worden gebogen bij een temperatuur van 350 tot 400⁰C, waarna wordt gewacht tot de buizen op natuurlijke wijze afkoelen aan de lucht.

Methoden voor het buigen van buizen met een grote diameter

Relatief recentelijk verschenen methoden zijn het buigen van pijpen met behulp van industriële en hoogfrequente stromen en het buigen onder spanning. In het eerste geval wordt gebruik gemaakt van een krachtige hoogfrequente installatie, waarbij een buis met een diameter van 95 - 300 mm wordt verwarmd, gebogen en gekoeld.

Het bestaat uit twee delen: een mechanisch deel in de vorm van een buigmachine en een elektrisch deel, dat een elektrisch deel en een hoogfrequente installatie omvat.

De buis wordt alleen vervormd in het verwarmde gebied in de inductorzone. De geometrie verandert onder invloed van een keerrol naar een bepaalde maat. Met deze methode kunt u een bocht verkrijgen met een kleine krommingsradius.

Buigen met de tweede methode wordt uitgevoerd op buig- en rekmachines, waaronder een draaitafel. De buis is onderhevig aan grote trek- en buigkrachten. Zo worden steil gebogen bochten verkregen met een constante wanddikte over de gehele omtrek.

De methode wordt gebruikt voor het buigen van buizen met een grote diameter die worden gebruikt in de luchtvaart-, automobiel- en scheepsbouwindustrie, waar hoge eisen aan de pijpleiding worden gesteld. Het voordeel is de mogelijkheid om buizen met een wand van 2 - 4 mm 180⁰ te buigen.

Kenmerken van profielbuigen

Profielpijpproducten hebben een esthetischer uiterlijk dan hun ronde tegenhangers en daarom worden ze vaak aangetroffen in huishoudelijke constructies. Bij het buigen werkt er van binnenuit een drukkracht op en van buitenaf een trekkracht. U moet de buigmethode zorgvuldig selecteren voordat u met deze bewerking begint.

Het profielassortiment omvat buizen met een doorsnede in de vorm van een vierkant, ovaal of rechthoek.

Er zijn verschillende nuances en je moet ze niet vergeten als je dat doet flexibele profielbuizen thuis zonder speciale apparatuur:

1. De optimale lengte van het buiggedeelte voor gegolfde buizen met dunne wanden en een doorsnede tot 2 cm is de hoogte van de buis vermenigvuldigd met 2,5.
2. Voor dikwandige buizen wordt de lengte van de buigzone bepaald door de doorsnede met drie te vermenigvuldigen. Anders kunnen barsten van het materiaal van buitenaf of vervorming van binnenuit niet worden vermeden.
3. De minimumwaarde van de kromtestraal is het buiggedeelte vermenigvuldigd met 2,5.

Zonder rekening te houden met deze vereisten, kun je niet eens hopen op een goed resultaat. De buigmethoden verschillen niet van die welke worden gebruikt bij het werken met producten met een ronde doorsnede. Bovendien kunt u de handmatige buigmethode gebruiken met dwarssneden, die aan drie zijden van de buis worden gemaakt.

De lengte van de sneden en hun aantal worden bepaald door berekeningen. Laten we zeggen dat er een buis is van 40 x 90 mm. Je moet een volledige beurt uitvoeren, d.w.z. buig langs de muur 40 mm onder een hoek van 180⁰ met een straal van 150 mm. Bereken eerst de lengte van de halve cirkel op basis van de buitenradius:

L = (2π r: 2 = 2x 3,14 x 190) : 2 = 596,6 mm

Voor de binnenradius zijn de berekeningen hetzelfde:

Lin. = (2 x 3,14 x 150) : 2 = 471 mm.

De som van de snijlengtes op de binnenradius wordt bepaald door de formule: Lout = L – Lin = 596,6 – 471 = 126 mm.

Degenen die het zelf willen doen handmatige pijpenbuiger of profielpijpbuigmachine Met uw eigen handen vindt u in de artikelen die wij aanbieden veel nuttige informatie, diagrammen en nuttige aanbevelingen.

Als we er rekening mee houden dat een slijpmachine een snede van 5 mm breed kan maken, dan krijg je op een buigvlak van 126 mm lang 25 spleten, waarna de buis wordt gebogen totdat de randen van de uitsparingen elkaar raken. De sleuven zijn gelast en de naden zijn gereinigd.

Conventionele pijpbuigers zijn niet geschikt voor het buigen van profielbuizen. Hiervoor zijn speciale pijpbuigmachines, maar zelfs met dergelijke apparatuur is het bijna onmogelijk om een ​​rechte hoek te verkrijgen. Het is gemakkelijker om de lasmethode te gebruiken of fittingen te gebruiken

Er is een andere manier waarop profiel- en ronde buizen worden gebogen, maar deze kan alleen in de winter worden gebruikt. Steek hiervoor pluggen in de uiteinden van de buis, giet er water in en wacht tot het hard wordt. De buis wordt gebogen, waarbij het proces wordt geregeld met een sjabloon, waarna de pluggen worden verwijderd en de vloeistof wordt verwijderd.

Bruikbaar: Hoe je met je eigen handen een tuinhuisje van een profielpijp maakt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Hoe je een pijp met geïmproviseerde middelen buigt, leer je van deze video:

Video #2. Hoe een pijp van welke doorsnede dan ook in een cirkel te buigen:

Video #3. Een zelfgemaakte pijpenbuiger is een noodzakelijk iets in het huishouden:

Bij het uitvoeren van reparaties of het bouwen van een huis ontstaat vaak de noodzaak om een ​​buis – rond of profiel – te buigen. Als het volume klein is, kunt u het zelf doen. Massabuigen van buisproducten is alleen mogelijk met speciale apparatuur.

Vertel ons hoe je een metalen buis hebt gebogen om een ​​kas of andere doeleinden te bouwen. Deel met bezoekers van de site technologische nuances die alleen jij kent. Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok, plaats foto's die verband houden met het onderwerp van het artikel en stel vragen.