Πώς γίνεται η κάμψη μεταλλικών σωλήνων: τεχνολογικές λεπτομέρειες εκτέλεσης εργασιών

Οι σωλήνες που λυγίζονται υπό γωνία έχουν βρει εφαρμογή στη βιομηχανία πετρελαίου και χημικών, στη μηχανολογία και στην κατασκευή εξοπλισμού. Κανένα αρχιτεκτονικό ή κατασκευαστικό έργο δεν μπορεί να τα κάνει χωρίς αυτούς.

Για τις στροφές μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα εξαρτήματα, αλλά τότε μπορεί να προκύψει διαρροή και μερικές φορές αυτό είναι απαράδεκτο για αισθητικούς λόγους. Η κάμψη σωλήνων παρέχει πιο ελκυστική εμφάνιση και υψηλή αξιοπιστία — μια διαδικασία που δεν διαταράσσει την ακεραιότητά τους.

Θα σας πούμε πώς να λυγίσετε καλύτερα έναν μεταλλικό σωλήνα τόσο με ψυχρή όσο και με θερμή τεχνολογία. Στο άρθρο που παρουσιάζουμε περιγράφεται η ιδιαιτερότητα της κάμψης σωλήνων από διάφορα υλικά. Παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά εργασίας με σωλήνες διατομής και συνηθισμένους κυκλικούς σωλήνες.

Χαρακτηριστικά της διαδικασίας κάμψης

Κάθε μέταλλο έχει τα δικά του χαρακτηριστικά· χωρίς να ληφθούν υπόψη, είναι αδύνατο να δοθεί σύνθετο σχήμα στο μεταλλικό προϊόν έλασης. Στον λυγιζόμενο σωλήνα ασκούνται ακτινικές και εφαπτομενικές δυνάμεις.

Οι πρώτες παραμορφώνουν τη διατομή, ενώ οι τελευταίες συμβάλλουν στην εμφάνιση πτυχώσεων. Η βασική απαίτηση για το τελικό αποτέλεσμα είναι η διατομή του σωλήνα να παραμείνει αμετάβλητη και να μην υπάρχουν αυλακώσεις στα τοιχώματα. Η κάμψη επιτρέπει την ελαχιστοποίηση του αριθμού των συγκολλήσεων κατά την τοποθέτηση αγωγών με διάφορες απολήξεις.

Μέθοδοι κάμψης σωλήνων

Με βάση την απαιτούμενη γωνία κάμψης, το υλικό και τη διάμετρο του σωλήνα, η κάμψη μπορεί να πραγματοποιηθεί χειροκίνητα ή με χρήση ειδικού εξοπλισμού. Διακρίνεται επίσης η θερμή και η ψυχρή κάμψη, με γέμισμα της κοιλότητας του σωλήνα ή χωρίς γέμισμα.

Εδώ υπάρχουν το διάγραμμα, οι τύποι και οι συστάσεις για τον υπολογισμό των παραμέτρων κάμψης σωλήνων, η τήρηση των οποίων αποτελεί εγγύηση καλού αποτελέσματος.

Μετά τη διακοπή της επίδρασης του φορτίου, προκύπτει το φαινόμενο της ελαστικής επαναφοράς, ευθέως ανάλογο με το μέτρο ελαστικότητας του υλικού. Το μέγεθος της πιθανής παραμόρφωσης εξαρτάται επίσης από την εφαρμοζόμενη μέθοδο κάμψης και τη γεωμετρία του αντικειμένου.

Ιδιαιτερότητα της θερμής τεχνολογίας

Επιλέγεται αυτή η μέθοδος όταν χρειάζεται να λυγίσετε έναν σωλήνα διαμέτρου από 10 cm. Οι σωλήνες παραμορφώνονται με θερμή μέθοδο τόσο χειροκίνητα όσο και με χρήση μηχανισμών. Υπάρχει η έννοια της ελάχιστης ακτίνας κάμψης.

Το μήκος της ζώνης του σωλήνα που πρέπει να θερμανθεί προσδιορίζεται με βάση τη διάμετρο του σωλήνα και τη γωνία κάμψης. Η καμπύλη δεν μπορεί να είναι μικρότερη από τη διάμετρο του σωλήνα πολλαπλασιασμένη επί 3.

Βρίσκουν το μήκος του θερμαινόμενου τμήματος με τον τύπο:

L = α х d / 15

Στον τύπο: L — το ζητούμενο μήκος σε mm, α — η γωνία κάμψης σε μοίρες, d — η εξωτερική διάμετρος του σωλήνα σε mm, 15 — συντελεστής. Ας υποθέσουμε ότι ένας σωλήνας διαμέτρου 200 mm πρέπει να λυγίσει υπό γωνία 60⁰, τότε L = 60 х 200/15 = 800 mm, δηλαδή 4 διαμέτρους.

Η ελάχιστη επιτρεπόμενη τιμή της ακτίνας κάμψης για σωλήνες νερού και αερίου σύμφωνα με τις απαιτήσεις του GOST 3262-92 μπορεί να ληφθεί από τον πίνακα.

Για να λυγίσετε έναν σωλήνα, πρέπει να θερμανθεί στους 900⁰. Η βέλτιστη θερμοκρασία για την έναρξη της κάμψης είναι 760⁰, και στο τέλος — 720⁰C. Με υπερθέρμανση, τα χαρακτηριστικά αντοχής του υλικού επιδεινώνονται.

Η διαδικασία θερμής κάμψης περιλαμβάνει διάφορες λειτουργίες:

• κατασκευή προτύπου·
• πλήρωση με άμμο·
• σήμανση του τμήματος·
• θέρμανση·
• κάμψη.

Για να μην παραμορφώνεται η διατομή του σωλήνα και να μην σχηματίζονται πτυχές στο εσωτερικό του στο σημείο κάμψης, το εσωτερικό γεμίζεται με χαλαζιακή άμμο.

Προκαταρκτικά, η άμμος στεγνώνεται και πυρώνεται, για να αφαιρεθούν οι οργανικές προσμίξεις σε θερμοκρασία από 150 έως 500°C, και στη συνέχεια περνά από ένα λεπτό κόσκινο με μέγεθος οπών 3,3 x 3,3 mm. Πριν ξεκινήσει η γέμιση του σωλήνα, πρέπει να βουλωθεί το ένα άκρο του.

Ως βύσματα χρησιμοποιούνται ξύλινα ή μεταλλικά πώματα, τα οποία έχουν οπή για την έξοδο των αερίων. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί λεπτή και υγρή άμμος, διότι η πρώτη υπό θερμική επίδραση συσσωματώνεται και προσκολλάται στενά στα τοιχώματα των σωλήνων.

Η δεύτερη, ως αποτέλεσμα του σχηματισμού ατμού, συμβάλλει στη δημιουργία υψηλής εσωτερικής πίεσης, η οποία μπορεί να προκαλέσει την εκτίναξη του πώματος. Απαγορεύεται η παρουσία βότσαλων στο γέμισμα, καθώς μπορούν να πιέσουν το τοίχωμα του σωλήνα.

Η διαδικασία γεμίσματος του σωλήνα είναι πολύ επίπονη, γι' αυτό τον μεταφέρουν στον πύργο και του δίνουν μια ελαφρώς κεκλιμένη ή κατακόρυφη θέση. Δεδομένου ότι η ποιότητα της κάμψης εξαρτάται άμεσα από τη συμπύκνωση του γεμίσματος, ο σωλήνας χτυπιέται συνεχώς κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Ένας θαμπός ήχος υποδηλώνει καλό γέμισμα του τεμαχίου.

Πριν προχωρήσετε απευθείας στην κύρια λειτουργία, στον σωλήνα γεμάτο με άμμο σχεδιάζονται τα τμήματα των μελλοντικών κάμψεων, εφαρμόζοντας ένα πρότυπο. Οι σωλήνες θερμαίνονται σε κλιβάνους ή καμίνια. Λυγίζονται τόσο με το χέρι όσο και με μηχανοποιημένο τρόπο.

Στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιούνται ειδικές πλάκες, εξοπλισμένες με σταθερές βάσεις, με τη βοήθεια των οποίων στερεώνεται το θερμαινόμενο τμήμα του σωλήνα, και σφιγκτήρες για τη συγκράτηση του άκρου του σωλήνα στην πλάκα. Στο αντίθετο άκρο του σωλήνα τοποθετείται ένα συρματόσχοινο, η τάνυση του οποίου, με τη βοήθεια βαρούλκου ή ανυψωτικού, αναγκάζει τον σωλήνα να λυγίσει.

Για να μην παραμορφώνονται τα τοιχώματα του σωλήνα, στο διάστημα βάσης-σωλήνα τοποθετούνται παρεμβύσματα — ίσια ή κυρτά. Το ελεύθερο άκρο με το συρματόσχοινο που είναι τοποθετημένο σε αυτό ασφαλίζεται με τη βοήθεια ενός υποστηρίγματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ελέγχεται η γεωμετρία του σωλήνα, εφαρμόζοντας περιοδικά ένα πρότυπο σε αυτόν.

Αφού λυγίσετε τον σωλήνα στην επιθυμητή γωνία, αφαιρούνται τα βύσματα με καύση ή απλώς τα χτυπούν έξω. Η άμμος χύνεται, ο σωλήνας καθαρίζεται και πλένεται. Γίνεται ο τελικός έλεγχος της κάμψης με τη βοήθεια ενός προτύπου.

Κάμψη με ψυχρή μέθοδο

Για την αλλαγή διαμόρφωσης σωλήνων μικρών διαμέτρων χρησιμοποιούνται διάφορες χειροκίνητες συσκευές, για μεγάλες — μηχανοποιημένοι σωληνοκάμπτες. Σε οικιακές συνθήκες, πιο συχνά απαιτείται κάμψη χαλύβδινων σωλήνων νερού-αερίου, που χρησιμοποιούνται στην εγκατάσταση συστημάτων ύδρευσης και θέρμανσης.

Η κάμψη σωλήνα υπό 90° ονομάζεται γωνία, υπό 180° — ανάστροφη γωνία, με σχηματισμό βαθμίδας — μετατόπιση, σε μορφή βρόχου — βρόχος.

Εάν η κάμψη σωλήνων γίνεται σπάνια, αρκεί να προμηθευτείτε τα πιο απλά εργαλεία. Μια μεταλλική πλάκα με τρύπες, στις οποίες ανάλογα με την ακτίνα τοποθετούνται πείροι (εικ. 2) ή ένα μαντρέλι – μια κάθετα τοποθετημένη διπλή επίπεδη-παράλληλη πλάκα με παραλλαγές γωνίας κάμψης (εικ. 3).

Για τη χειροκίνητη κάμψη υπάρχουν και άλλες συσκευές. Σε οικιακές συνθήκες, για την κατασκευή μιας σπείρας για θέρμανση νερού, ένας σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα διαμέτρου περίπου 20 mm τυλίγεται απλά σε ένα τμήμα σωλήνα μεγαλύτερης διαμέτρου. Προηγουμένως, συγκολλάται ένας βραχίονας στον μεγάλο σωλήνα, τοποθετείται σε στηρίγματα και σφίγγεται.

Ο σωλήνας γεμίζεται σφιχτά με άμμο και κλείνεται με πώματα, στη συνέχεια τοποθετείται στο βραχίονα και αρχίζει η περιέλιξη. Ο σωλήνας που χρησιμοποιείται ως πρότυπο πρέπει να περιστρέφεται, επομένως απαιτούνται οι προσπάθειες τουλάχιστον δύο ατόμων. Αφού ολοκληρωθεί η περιέλιξη, η σπείρα ισιώνεται.

Σε μια τέτοια συσκευή κάμπτονται σωλήνες διαμέτρου έως 2 εκ. Στερεώνεται στον πάγκο εργασίας μέσω μιας πλάκας (1) και μιας πλήμνης. Ο κύλινδρος-πρότυπο (6) είναι στερεωμένος στον κοινό άξονα της πλάκας και της πλήμνης. Ο κινητός κύλινδρος (2) συγκρατείται από ένα βραχίονα (4) με λαβή (3). Ο σωλήνας τοποθετείται μεταξύ των κυλίνδρων έτσι ώστε το άκρο του να εισέρχεται στο σφιγκτήρα (7). Ο βραχίονας περιστρέφεται γύρω από το πρότυπο μέσω της λαβής έως ότου επιτευχθεί η επιθυμητή γωνία κάμψης.

Η κάμψη σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα ή άλλο υλικό σε οικιακές συνθήκες μπορεί να πραγματοποιηθεί και στην πιο απλή συσκευή. Συνιστάται η χρήση του για μικρούς όγκους εργασίας.

Ένα απλό μηχανικό μηχάνημα για κάμψη σωλήνα μπορεί να κατασκευαστεί με τα ίδια σας τα χέρια, ειδικά αν διαθέτετε δεξιότητες συγκολλητή και είστε εξοικειωμένοι με μια μηχανή συγκόλλησης:

Για την κατασκευή μιας πρωτόγονης διάταξης κάμψης σωλήνων χρειάζεται μια πλάκα από σκυρόδεμα, μεταλλικές ράβδοι και ένα κρουστικό δράπανο. Η πλάκα χωρίζεται σε τετράγωνα 40 x 40 ή 50 x 50 χιλιοστών. Στις γωνίες των τετραγώνων ανοίγονται τρύπες με το κρουστικό δράπανο και τοποθετούνται οι ράβδοι.

Το σωληνωτό τεμάχιο τοποθετείται ανάμεσα στις ράβδους και, με την άσκηση δύναμης, κάμπτεται. Η ακρίβεια με αυτήν τη μέθοδο κάμψης δεν είναι ιδανική, αλλά είναι επαρκής για χρήση του τεμαχίου σε οικιακές συνθήκες. Για κάμψη με μεγαλύτερη ακρίβεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια διάταξη κατασκευασμένη με βάση έναν γρύλο.

Για την κατασκευή μιας υδραυλικής μηχανής κάμψης χρειάζεται ένας γρύλος που αντέχει φορτίο 5 τόνων, μια σταθερή βάση και ράβδοι. Οι σωλήνες κάμπτονται με τη βοήθεια καλουπιών. Το μέγεθος αυτών των στοιχείων πρέπει να αντιστοιχεί στις παραμέτρους του προς κάμψη σωλήνα.

Για να μην παραμορφωθεί το εσωτερικό άνοιγμα του σωλήνα, χρησιμοποιούνται μέσα που αντιτίθενται σε αυτή τη διαδικασία από το εσωτερικό. Ως εσωτερικοί περιοριστές χρησιμοποιείται συχνότερα η άμμος. Συγκεκριμένα, στο ένα άκρο του σωλήνα τοποθετείται ένα βύσμα, στο άλλο χύνεται άμμος, και στη συνέχεια αυτό το άκρο φράσσεται με πώμα. Έπειτα, εκτελείται η κάμψη.

Μερικές φορές ως περιοριστής χρησιμεύει ένα ελατήριο, ειδικά κατασκευασμένο για αυτόν τον σκοπό. Για την περιέλιξη χρησιμοποιείται σύρμα διαμέτρου από 1 έως 4 χιλιοστά. Το ελατήριο πρέπει να εισέρχεται ελεύθερα στο σωλήνα στο σημείο κάμψης, ενώ στο εξωτερικό αφήνεται ένα τμήμα του σύρματος.

Το υδραυλικό σύστημα των χειροκίνητων εργαλείων, των φορητών και σταθερών μηχανών διευκολύνει σημαντικά τη διαδικασία κάμψης και επιταχύνει την παραμόρφωση των σωλήνων:

Μετά την ολοκλήρωση της κάμψης, το ελατήριο αφαιρείται τραβώντας το σύρμα. Σε περίπτωση εργασίας με σωλήνα τετραγωνικής διατομής, για την κατασκευή του ελατηρίου επιλέγεται σύρμα με την ίδια διατομή.

Για αυτόν τον σκοπό είναι κατάλληλη και μια δέσμη συρμάτων που αποτελείται από μεμονωμένα κομμάτια, τα οποία σπρώχνονται ένα ένα στο εσωτερικό μέχρι το σημείο της μελλοντικής κάμψης. Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας, τα κομμάτια αφαιρούνται επίσης ένα ένα. Με το χέρι μπορεί να λυγίσει ένας σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα με διατομή έως 4 cm και πάχος τοιχώματος 0,3 cm.

Συνηθισμένες μέθοδοι χειροκίνητης κάμψης σωλήνων: με κύλιση, με περιέλιξη, σε δύο στηρίγματα, με κάμψη με έλξη. Η τελευταία μέθοδος χρησιμοποιείται για υλικό σωλήνων λεπτού τοιχώματος συνεχούς έλξης. Με αυτόν τον τρόπο λυγίζονται σωλήνες μικρού μήκους σε μικρή γωνία.

Για εργασία με μεγάλες διαμέτρους απαιτείται επαγγελματικός εξοπλισμός. Υπάρχουν μηχανήματα κάμψης σωλήνων εξοπλισμένα με μανδρέλι. Αυτό το δομικό στοιχείο είναι μια συνηθισμένη μεταλλική ράβδος.

Σε μηχανήματα κάμψης σωλήνων μπορούν να λυγιστούν σωλήνες με διάφορες γεωμετρίες και μεγέθη διατομής. Είναι καθολικός εξοπλισμός, καθώς είναι δυνατή η κάμψη προϊόντων με μεγάλο εύρος διαμέτρων και από διαφορετικά υλικά, από ανθρακούχο χάλυβα έως σωλήνες από μη σιδηρούχα μέταλλα. Τα πιο σύνθετα μηχανήματα διαθέτουν ηλεκτρονικό έλεγχο.

Πριν από την έναρξη της διαδικασίας κάμψης, τοποθετείται στο εσωτερικό για να αποτραπεί η παραμόρφωση των τοιχωμάτων του σωλήνα. Τα μανδρέλια που περιλαμβάνονται στο σετ έχουν διαφορετικές διατομές, επομένως μπορείτε να επιλέξετε το κατάλληλο για συγκεκριμένη διάμετρο σωλήνα.

Αλλαγή της διαμόρφωσης σωλήνων από μη σιδηρούχα μέταλλα

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα έχουν μια πολύ χρήσιμη ιδιότητα — την υψηλή πλαστικότητα. Ωστόσο, διαθέτουν ανεπαρκή αντοχή. Κατά τη διαδικασία κάμψης, ως αποτέλεσμα της εφαρμογής δυνάμεων συμπίεσης και εφελκυσμού, μπορεί να παρατηρηθεί σύνθλιψη ή ρήξη του σωλήνα. Για να μην συμβεί αυτό, πρέπει να τηρείται με ακρίβεια η τεχνολογία.

Πώς να λυγίζετε σωλήνες από χαλκό και ορείχαλκο;

Για την κάμψη χάλκινων, καθώς και ορειχάλκινων σωλήνων, εφαρμόζονται τόσο οι θερμές όσο και οι ψυχρές μέθοδοι. Κατά την επιλογή της πρώτης, ως εσωτερικό πληρωτικό επιλέγεται άμμος, ενώ της δεύτερης, λιωμένο κολοφώνιο. Η τεχνολογία κάμψης είναι ίδια με αυτή για σωλήνες από χάλυβα.

Προϊόντα σωλήνων από χαλκό και ορείχαλκο, πριν από την ψυχρή κάμψη, υπόκεινται σε ανόπτηση με επακόλουθη ψύξη. Το εύρος θερμοκρασιών και για τα δύο υλικά είναι ίδιο — από 600 έως 700⁰C. Η διαφορά βρίσκεται στο μέσο ψύξης — ο χαλκός τοποθετείται σε νερό, ενώ ο ορείχαλκος ψύχεται στον αέρα.

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας, η κολοφώνια αφαιρείται με τήξη. Για να αποφευχθεί το σπάσιμο του σωλήνα, η διαδικασία δεν ξεκινά ποτέ από τη μέση του σωλήνα, παρά μόνο από τα άκρα. Ως εξαρτήματα κάμψης χρησιμοποιούνται τόσο απλά εργαλεία όσο και σύνθετος εξοπλισμός μηχανών.

Οι χειροκίνητοι λυγιστήρες σωλήνων λειτουργούν με φυσική δύναμη του ανθρώπου, ενώ οι υδραυλικοί ελαχιστοποιούν αυτή την προσπάθεια. Και οι δύο τύποι είναι εξοπλισμένοι με εναλλάξιμα εξαρτήματα για τη δυνατότητα επιλογής της κατάλληλης διαμέτρου.

Η ελάχιστη ακτίνα για κάμψη χαλκοσωλήνων και ορειχάλκινων σωλήνων ρυθμίζεται από τα GOST 617-90 και GOST 494-90 αντίστοιχα. Οι ειδικοί δεν συνιστούν τη χρήση αυτής της ακτίνας χωρίς ιδιαίτερη ανάγκη. Είναι πάντα καλύτερο να χρησιμοποιείται μεγαλύτερη τιμή.

Με σωλήνες χαλκού και ορείχαλκου είναι πολύ πιο εύκολο να δουλέψει κανείς απ' ό,τι με χαλύβδινους, αλλά η παραμόρφωση του μετάλλου κατά την κάμψη γίνεται με τους ίδιους νόμους της φυσικής. Στο τμήμα που κάμπτεται, η εξωτερική επιφάνεια υφίσταται τάνυση, με αποτέλεσμα τα τοιχώματα να λεπταίνουν.

Μέσα στο σωλήνα συμβαίνουν αντίστροφες διαδικασίες — το τοίχωμα συμπιέζεται και γίνεται παχύτερο. Υπάρχει κίνδυνος μετατροπής της κυκλικής διατομής σε οβάλ και μείωσης της ονομαστικής διαμέτρου, επομένως δεν πρέπει να ξεκινάει κανείς την κάμψη χωρίς να λάβει μέτρα που αποτρέπουν αυτά τα φαινόμενα.

Κάμψη σωλήνων από αλουμίνιο

Οι βασικές μέθοδοι κάμψης σωλήνων αλουμινίου είναι ίδιες με αυτές των ορειχάλκινων ή χάλκινων:

• ώθηση μεταξύ κυλίνδρων·
• έλαση·
• οπισθοκύλιση·
• πίεση.

Πριν λάβετε απόφαση σχετικά με το πώς και με ποια μέθοδο να λυγίσετε αλουμινένιους σωλήνες, πρέπει να εξοικειωθείτε με καθεμία. Η πρώτη μέθοδος εφαρμόζεται για λεπτότοιχους σωλήνες με διάμετρο έως 10 cm, όταν χρειάζεται μια ομαλή κάμψη με μικρές απαιτήσεις ακρίβειας. Εδώ η ελάχιστη ακτίνα είναι αυστηρά καθορισμένη. Η τιμή της είναι 5-6 διαμέτρους σωλήνα.

Η καμπυλότητα του τμήματος καθορίζεται από τη θέση του κυλίνδρου εκτροπής. Με αυτόν τον τρόπο κατασκευάζονται συχνότερα διακοσμητικά στοιχεία εσωτερικού χώρου. Με τη δεύτερη μέθοδο κάμπτεται υλικό σωλήνα μεγάλης διαμέτρου, για το οποίο χρησιμοποιούνται λυγιστήρες σωλήνων με 3 κυλίνδρους. Ο σωλήνας σύρεται μεταξύ των κινητήριων κυλίνδρων, ο προσανατολισμός των οποίων καθορίζει την ακτίνα κάμψης.

Στη φωτογραφία φαίνεται ένας σταθερός ηλεκτρικός λυγιστήρας σωλήνων 3 κυλίνδρων, αλλά υπάρχουν και χειροκίνητα φορητά μοντέλα εξοπλισμού. Σε αυτό, το τεμάχιο μετακινείται μέσω των κυλίνδρων και κάμπτεται υπό την καθορισμένη γωνία σε όλο το μήκος. Σε μια τέτοια μηχανή, μπορεί κανείς να αλλάξει τη διαμόρφωση του σωλήνα, λυγίζοντάς τον σε δακτύλιο, σπείρα ή δημιουργώντας ένα τόξο μεγάλης ακτίνας.

Η ακρίβεια αυτής της μεθόδου είναι ακόμη χαμηλότερη από εκείνη της προηγούμενης, αλλά το εξάρτημα μπορεί να υποβληθεί σε εκ νέου κάμψη και η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί έως ότου επιτευχθεί η επιθυμητή γεωμετρία.

Η κάμψη λεπτότοιχων σωλήνων αλουμινίου μπορεί να πραγματοποιηθεί χειροκίνητα, με την κατάλληλη προετοιμασία:

Η μέθοδος κάμψης με κυλίνδρους δεν προϋποθέτει τη χρήση εσωτερικού πληρωτικού, επομένως δεν εφαρμόζεται για τη δημιουργία μικρών ακτίνων. Επιλέγοντας αυτή τη μέθοδο, δεν είναι δυνατόν να τηρηθούν αυστηρές απαιτήσεις σχετικά με την ωοειδότητα της διατομής στο σημείο της κάμψης.

Για την παραμόρφωση του αλουμινένιου σωλήνα με πίεση, χρησιμοποιούνται πρέσες με τοποθετημένες μήτρες του απαιτούμενου σχήματος. Η ζητούμενη γεωμετρία προκύπτει από την επίδραση της πίεσης που ασκείται εξωτερικά.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η πίεση μπορεί να είναι εσωτερική: ο σωλήνας τοποθετείται σε μήτρα και διοχετεύεται υγρό στο εσωτερικό του με επαρκή πίεση, ώστε να πιεστεί πάνω στα τοιχώματα.

Οι σωλήνες από ντουραλουμίνιο δεν λυγίζονται εύκολα, καθώς το υλικό αυτό είναι αρκετά σκληρό και ελαστικό. Για να διευκολυνθεί η διαδικασία, ανόπτονται αμέσως πριν από την κάμψη σε θερμοκρασία 350 έως 400 °C και στη συνέχεια αφήνονται να κρυώσουν φυσικά στον αέρα.

Μέθοδοι κάμψης σωλήνων μεγάλων διαμέτρων

Οι σχετικά πρόσφατες μέθοδοι είναι η κάμψη σωλήνων με τη χρήση ρευμάτων βιομηχανικής και υψηλής συχνότητας και η κάμψη με τάνυση. Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιείται μια υψηλής απόδοσης εγκατάσταση υψηλής συχνότητας, στην οποία ο σωλήνας διαμέτρου 95 έως 300 mm θερμαίνεται, κάμπτεται και ψύχεται.

Αποτελείται από δύο τμήματα — το μηχανικό, υπό μορφή μηχανής κάμψης, και το ηλεκτρικό, το οποίο περιλαμβάνει το ηλεκτρικό τμήμα και τη διάταξη υψηλής συχνότητας.

Ο σωλήνας παραμορφώνεται μόνο στο θερμαινόμενο τμήμα που βρίσκεται στη ζώνη του επαγωγέα. Η αλλαγή της γεωμετρίας στο επιθυμητό μέγεθος πραγματοποιείται υπό την επίδραση ενός κυλίνδρου εκτροπής. Με αυτή τη μέθοδο μπορεί να επιτευχθεί κάμψη με μικρή ακτίνα καμπυλότητας.

Η κάμψη με τη δεύτερη μέθοδο πραγματοποιείται σε μηχανές κάμψης-τάνυσης, οι οποίες περιλαμβάνουν περιστρεφόμενη τράπεζα. Στον σωλήνα ασκούνται μεγάλες δυνάμεις τάνυσης και κάμψης. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργούνται απότομες κάμψεις με σταθερό πάχος τοιχώματος σε όλη την περιφέρεια.

Η μέθοδος εφαρμόζεται για την κάμψη σωλήνων μεγάλης διαμέτρου, που χρησιμοποιούνται στην αεροπορική, αυτοκινητοβιομηχανία, ναυπηγική, όπου επιβάλλονται υψηλές απαιτήσεις στον αγωγό. Το πλεονέκτημα είναι η δυνατότητα κάμψης σωλήνων με πάχος τοιχώματος από 2 – 4 mm σε 180⁰.

Χαρακτηριστικά κάμψης σωλήνων διατομής

Τα προϊόντα σωλήνων προφίλ έχουν πιο αισθητική εμφάνιση από τα αντίστοιχα με κυκλική διατομή, επομένως συναντώνται συχνά σε οικιακές κατασκευές. Κατά την κάμψη, από το εσωτερικό ασκείται δύναμη συμπίεσης, ενώ από το εξωτερικό δύναμη εφελκυσμού. Πρέπει να επιλεγεί προσεκτικά η μέθοδος κάμψης πριν από την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας.

Στον προφίλ σωλήνων περιλαμβάνονται σωλήνες με διατομή σε σχήμα τετραγώνου, ωοειδούς, ορθογωνίου.

Υπάρχουν αρκετές λεπτομέρειες και δεν πρέπει να ξεχνάτε, όταν ασχολείστε με κάμψη σωλήνων προφίλ σε οικιακές συνθήκες χωρίς ειδικό εξοπλισμό:

1. Το βέλτιστο μήκος του τμήματος κάμψης για σωλήνες προφίλ με λεπτά τοιχώματα και διατομή έως 2 cm είναι το ύψος του σωλήνα πολλαπλασιασμένο επί 2,5.
2. Για σωλήνες με παχιά τοιχώματα, το μήκος της ζώνης κάμψης καθορίζεται πολλαπλασιάζοντας τη διατομή επί τρία. Διαφορετικά, δεν αποφεύγεται η ρηγμάτωση του υλικού εξωτερικά ή η παραμόρφωσή του εσωτερικά.
3. Η ελάχιστη τιμή της ακτίνας καμπυλότητας είναι η διατομή κάμψης πολλαπλασιασμένη επί 2,5.

Χωρίς να ληφθούν υπόψη αυτές οι απαιτήσεις, δεν μπορεί κανείς να ελπίζει σε καλό αποτέλεσμα. Οι μέθοδοι κάμψης δεν διαφέρουν από αυτές που χρησιμοποιούνται κατά την εργασία με προϊόντα κυκλικής διατομής. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος χειροκίνητης κάμψης με εκτέλεση εγκάρσιων τομών, οι οποίες πραγματοποιούνται σε τρεις πλευρές του σωλήνα.

Το μήκος των τομών και ο αριθμός τους καθορίζονται με υπολογισμούς. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένας σωλήνας 40 x 90 mm. Πρέπει να εκτελεστεί πλήρης στροφή, δηλ. να λυγίσει κατά το τοίχωμα 40 mm υπό γωνία 180⁰ με ακτίνα 150 mm. Αρχικά υπολογίζεται το μήκος του ημικυκλίου στην εξωτερική ακτίνα:

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

Για την εσωτερική ακτίνα οι υπολογισμοί είναι οι ίδιοι:

Lεσ. = (2 × 3,14 × 150) : 2 = 471 mm.

Το άθροισμα των μηκών των τομών στην εσωτερική ακτίνα υπολογίζεται με τον τύπο: Lτομ = L – Lεσ = 596,6 – 471 = 126 mm.

Όσοι επιθυμούν να κατασκευάσουν με τα ίδια τους τα χέρια έναν χειροκίνητο σωληνοκάμπτη ή μια μηχανή για κάμψη σωλήνα προφίλ με τα ίδια τους τα χέρια, στα άρθρα που προτείνουμε θα βρουν πολλές χρήσιμες πληροφορίες, σχέδια και χρήσιμες συμβουλές.

Αν λάβουμε υπόψη ότι με γωνιακό μύλο μπορεί να γίνει μια τομή πλάτους 5 mm, τότε στο επίπεδο κάμψης μήκους 126 mm θα προκύψουν 25 εγκοπές, μετά την εκτέλεση των οποίων λυγίζεται ο σωλήνας έως ότου οι ακμές των τομών ακουμπήσουν. Οι εγκοπές συγκολλούνται και οι ραφές καθαρίζονται.

Για την κάμψη σωλήνων προφίλ, οι συνηθισμένοι σωληνοκάμπτες δεν είναι κατάλληλοι. Για αυτόν τον σκοπό υπάρχουν ειδικές μηχανές κάμψης σωλήνων, αλλά ακόμα και με τέτοιο εξοπλισμό, είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί ορθή γωνία. Είναι πιο εύκολο να εφαρμοστεί η συγκολλητική μέθοδος ή να χρησιμοποιηθούν εξαρτήματα σύνδεσης (φίτινγκ).

Υπάρχει ακόμη ένας τρόπος με τον οποίο λυγίζουν σωλήνες προφίλ και στρογγυλούς σωλήνες, αλλά μπορεί να εφαρμοστεί μόνο κατά τη χειμερινή περίοδο. Για αυτό, στα άκρα του σωλήνα τοποθετούνται τάπες, γεμίζεται με νερό και περιμένουν μέχρι να παγώσει. Ο σωλήνας λυγίζεται ελέγχοντας τη διαδικασία με ένα πρότυπο, στη συνέχεια αφαιρούνται οι τάπες και απομακρύνεται το υγρό.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο #1. Πώς να λυγίσετε έναν σωλήνα με αυτοσχέδια μέσα, θα μάθετε από αυτό το βίντεο:

Βίντεο #2. Πώς να λυγίσετε έναν σωλήνα οποιασδήποτε διατομής σε κύκλο:

Βίντεο #3. Σπιτικός σωληνοκάμπτης — χρήσιμο πράγμα στο νοικοκυριό:

Κατά την εκτέλεση επισκευών ή κατασκευής σπιτιού, η ανάγκη να λυγίσετε έναν σωλήνα — στρογγυλό ή προφίλ — προκύπτει συχνά. Εάν ο όγκος είναι μικρός, μπορείτε να το κάνετε με τα χέρια σας. Η μαζική κάμψη σωλήνων είναι δυνατή μόνο με την παρουσία ειδικού εξοπλισμού.

Πείτε μας πώς λυγίσατε μεταλλικό σωλήνα για την κατασκευή θερμοκηπίου ή άλλους σκοπούς. Μοιραστείτε με τους επισκέπτες του ιστότοπου τεχνολογικές λεπτομέρειες που γνωρίζετε μόνο εσείς. Παρακαλούμε, γράψτε σχόλια στο παρακάτω πλαίσιο, αναρτήστε φωτογραφίες σχετικές με το θέμα του άρθρου, κάντε ερωτήσεις.