Трубный прокат и особенности его обработки. Гибка трубы. Лазерная резка трубы.

Лазерная резка и гибка трубного проката, особенности обработки трубного проката

Трубный прокат — материал к которому бывает сложно применить ручной инструмент при решении конструкторских и дизайнерских задач, особенно когда они состоят в получении изделий высокой точности или сварке заготовок из труб с минимальными допусками. Это материал, который имеет свои особенности обработки и подходы к тем или иным технологическим операциям.

Трубный прокат и его особенности как материала

Под трубным прокатом понимается класс изделий из металла, полученных путем применения технологий прокатки листовых заготовок через трубопрокатные станки. Эти технологии позволяют получать сварные и бесшовные трубы различных диаметров, с различными толщинами стенок из различных металлов и с нужными физическими характеристиками.

Трубный прокат, полученный таким способом — это прочный материал, который обладает заданной толщиной, расчетной упругостью, прочностью и долговечностью. Как правило, трубы применяются для создания трубопроводов большой протяженности для доставки жидкостей, в том числе и агрессивных до потребителей на производстве и в быту.

Трубы как конструкционный материал

Трубный прокат, благодаря своим свойствам — это превосходный конструкционный материал, который нашел свое применение как в машиностроении, станкостроении, авиации, транспорте и быту, так и в строительстве. Трубы, в зависимости от того, из каких металлов они изготовлены, обладают высокой прочностью, сопротивляемостью к изгибу, выдерживают высокие динамические и статические нагрузки и обеспечивают необходимую жесткость конструкциям, которые из них изготовлены.

Механический и немеханический подход к обработке металла

Особенность обработки металлов вообще и труб в частности в том, что существуют как механические, так и немеханические способы проведения операций. К механическим относятся:

  • сварка;
  • резка с помощью пильных дисков;
  • распил;
  • рубка;
  • сверловка;
  • точение;
  • ударная деформация (чеканка, гравировка)
  • многие другие.

К немеханическим до недавнего времени относилась химическая — травление, гальванопластика и другие виды специальной обработки. Однако с недавнего времени большое распространение получили плазменные и лазерные технологии.

Лазерная резка — вариант немеханической резки металла

С точки зрения точности и эффективности, лазерная резка позволяет получать наилучшие результаты. Состоит она в следующем — точка реза разогревается тонким лазером и в нее подается поток газа под высоким давлением — азота или кислорода. Первый просто уносит расплавленный металл из реза, выдувая его, второй — сперва окисляет, а затем уносит.

Аппараты лазерной резки, применяющие азот или кислород распространены достаточно широко, при этом сказать, какой газ лучше нельзя — все зависит от условий и особенностей технологического процесса.

Лазерная резка трубы — это технология немеханической обработки труб из металла, при которой на нее не оказывается механического воздействия в точке реза. Это значит что заготовки не подвергаются дополнительной деформации и не получают ненужных внутренних напряжений. В случае с трубным прокатом лазерную резку можно применять для:

  • 3D резки по сложной траектории;
  • получения перфорации любой геометрии на трубе любого диаметра;
  • нарезания узких пазов с заданным шагом на трубе;
  • прорезке пазов в кольцевых заготовках;
  • вырезке монтажных окон в трубах;
  • вырезке сквозных отверстий под углом;
  • резке кромки трубы под углом для последующей стыковки.

Эти и многие другие операции можно провести на круглой, овальной или профилированной трубе любых размеров.

При этом лазерная резка, перед прочими способами, обладает следующими преимуществами:

  • дает мастеру возможность осуществить объемную обработку;
  • применяется к любому трубному и профильному прокату;
  • обладает высокой точностью (±0,03 мм);
  • позволяет получать любую геометрию реза, его форму и расположение;
  • позволяет проводить операцию на готовом изделии, не портя его внешний вид.

Гибка труб и получение непрямых конструкций в трубопроводах

Гибка трубы — один из наиболее ответственных технологических этапов её обработки. Осуществить правильный изгиб трубы можно только с использованием специального инструмента — трубогиба. Связано это с тем, что в месте изгиба необходимо обеспечить правильную геометрию — в противном случае труба сломается. Однако изогнуть некоторые, небольшого диаметра, трубы из меди, алюминия или нержавейки можно и без него — при условии достаточной толщины стенки и пластичности материала.

Трубогибов существует несколько видов, которые применяются в зависимости от стоящей задачи и особенностей трубы. Как правило, они состоят из гибочной рамы, угловых опор и башмаков — специальных гибочных сегментов с высоким коэффициентом скольжения в месте изгиба. Изгиб осуществляется именно в месте контакта башмака и трубы.

В случае, когда необходимо изогнуть трубу небольшого диаметра, а трубогибом мастер не располагает, ее заполняют песком или другим сыпучим материалом и изгибают по нужному шаблону. Это способ ненадежен и часто дает неожиданные результаты, однако он нашел свое применение у гаражных мастеров и домашних самодельщиков.

Гибка труб большого диаметра технологически очень сложна, поэтому трубы нарезаются под углом на сегменты, которые свариваются встык, что обеспечивает изгиб необходимой геометрии. Технически эту операцию осуществить проще, а сварной шов обеспечит необходимую эластичность.

Трубный прокат — это не только сырьё для получения прочных и долговечных трубопроводов, но еще и крайне выгодный конструкционный материал. Конструкции из труб отличаются высокой прочностью, достаточной жесткостью и долговечностью для создания изделий высокой сложности. С применением современного оборудования и технологий эта сложность увеличивается в разы, а кое-где ограничения по ней вообще снимаются.