Einführung
ROHR BIEGEN ist ein Schlüsselprozess in der Fertigung, um in vielen Branchen individuelle Winkel und Radien in Rohrleitungssystemen zu erzeugen. Es gibt zwei Hauptmethoden – Kaltbiegen und Warmbiegen – Je nach Legierung gibt es jeweils Vor- und Nachteile, Durchmesser, Dicke und Grad der Biegung erforderlich. Dieser Bericht bietet einen Überblick über den Rohrbiegeprozess, Beschreibt die wichtigsten Unterschiede zwischen Kalt- und Warmbiegetechniken, und untersucht ihre Anwendungen und Eignung für verschiedene Biegeszenarien.
Vor dem Biegen von Rohren und Röhren
Unabhängig von der Biegemethode, Die richtige Vorbereitung des Rohrs oder Schlauchs ist von entscheidender Bedeutung. Dabei werden die Enden gereinigt und entgratet, Gewährleistung der Geradheit innerhalb der Spezifikation, und genaues Messen und Markieren der Biegelinie. Rohrenden müssen möglicherweise abgeschrägt werden, um eine vollständige Schweißnaht nach dem Biegen zu ermöglichen. Durch zerstörungsfreie Tests mit Methoden wie Ultraschall oder Röntgen wird vor dem Biegen sichergestellt, dass keine inakzeptablen Mängel vorliegen.
Was ist Kaltbiegen??
Beim Kaltbiegen werden Rohre bei oder nahe Raumtemperatur gebogen, ohne jegliche äußere Erwärmung des Materials. Da das Rohr gebogen ist, Die Außenfläche erfährt Spannung, während die Innenfläche komprimiert wird, Dadurch verfestigt sich das Material und verringert die Duktilität. Dadurch wird es schwieriger, enge Bögen zu bilden, ohne dass die Rohrwand reißt oder Falten wirft. Kaltbiegen eignet sich am besten für weichere Materialien wie Kupfer, Kunststoff, und Aluminium, sowie Stahlrohre mit kleinem Durchmesser bis ca 2-3 Zoll abhängig von der Wandstärke. Dünnere Wandstärken und größere Durchmesser erhöhen die Rissgefahr beim Kaltbiegen.
Kaltbiegen von Rohren
Das Rohr wird mit einer von mehreren Methoden gebogen – Walzenbiegen mit gerillten Walzen zur schrittweisen Formgebung Biege, Yawl- und Dornbiegen unter Verwendung interner Unterstützung zusammen mit mechanischen Vorteilen wie Zahnrädern oder Hydraulik zur Druckausübung, oder Drei-Rollen-Biegung, bei der das Rohr zwischen C-förmigen Rollen eingeklemmt wird. Möglicherweise sind mehrere Durchgänge mit dazwischen liegender Rohrdrehung erforderlich, um schrittweise enge Biegeradien zu bilden, ohne die Biegegrenzen des Materials zu überschreiten. Eine Wärmebehandlung nach dem Biegen kann dazu beitragen, innere Spannungen und die Rissanfälligkeit abzubauen.
Warmbiegen
Beim Warmbiegen wird das Rohr vor dem Biegen erhitzt, um es weicher zu machen, Reduziert den Kaltverfestigungseffekt und ermöglicht eine schärfere Bearbeitung Biege zu erreichenden Radien. Gängige Heizmethoden sind die Induktionserwärmung, welches die Rohroberfläche und das Innenvolumen indirekt über Spulen erwärmt, oder direktes Erhitzen mit offener Flamme auf kontrollierte Weise. Die Temperatur ist ein kritischer Faktor – zu niedrig und es wird schwierig sein, Formen zu biegen, zu hoch und die Materialeigenschaften können sich verschlechtern. Um ein gleichmäßiges Temperaturprofil vor dem Biegen sicherzustellen, sind angemessene Haltezeiten erforderlich. Bei Temperatur, Das Biegen erfolgt am noch formbaren Rohr mit Biegemaschinen, die für engere Radien und Kräfte geeignet sind. Nach dem Formen werden Kühlmethoden wie Wassersprays eingesetzt, um die gebogene Form zu härten.
Kaltbiegen vs. Warmbiegen
Die wichtigsten Unterschiede sind in der Tabelle aufgeführt 1. Kaltbiegen wird im Allgemeinen für Rohre mit kleinerem Durchmesser bis 2-3 bevorzugt″ unter Verwendung von Techniken wie Rollbiegen. Über dieser Größe, Die Festigkeit der Legierung erhöht das Risiko von Rissen, Dies erfordert ein Warmbiegen mit Dorn- oder Dreiwalzenbiegemaschinen, die in der Lage sind, die erforderliche Krümmung herbeizuführen. Das Warmbiegen ermöglicht auch das Biegen von Rohren mit größerem Durchmesser und dünneren Wänden, die mit Kaltverfahren aufgrund der geringeren Duktilität nicht biegbar wären. Allerdings erfordert das Warmbiegen speziellere Geräte sowie Heizungskontrollen und Vorsichtsmaßnahmen, um eine Überhitzung oder ungleichmäßige Abkühlung nach dem Biegen zu vermeiden.
Tabelle 1. Kälte vs. Vergleich des Warmbiegens
Attribut Kaltbiegen Warmbiegen
Geeignete Durchmesser bis 2-3″ typischerweise über 2-3″
Temperatur bei/nahe Umgebungstemperatur auf 800-1200°F erhöht
Auswirkungen auf das Material. Erhöht die Kaltverfestigung. Wird weicher, um das Biegen zu erleichtern
Engste Biegeradien. Größer 3-5x Durchmesser. Kleiner 2-3x Durchmesser
Rissrisiko Höher als 2″ Durchmesser verringern mit Vorwärmen
Ausrüstung Walzen-/Yawl-Maschinen Dorn-/Dreiwalzenmaschinen
Komplexität der Steuerung Weniger Ausrüstung/Steuerung Bedarf an Heizungs-/Kühlsteuerungen
Anwendungsbeispiele
Kaltbiegen wird üblicherweise bei weicheren Legierungen wie Kupferrohren für Sanitäranwendungen angewendet, dünnwandiges Stahlrohr, und Kunststoffrohre. Größere Stahlrohre für Öl-/Gaspipelines oder Strukturrohre erfordern Warmbiegen, um die erforderlichen eng gebogenen Bögen und Kreuze zu erhalten. Edelstahl und hochfeste Legierungen erfordern aufgrund der Anfälligkeit für Kaltverfestigung unabhängig vom Durchmesser ein Warmbiegen. Durch die Wärmezufuhr werden auch die beim Biegen entstehenden Eigenspannungen reduziert, die künftige Risse begünstigen könnten.
Fazit
Abschließend, Sowohl Kalt- als auch Warmbiegetechniken bieten effektive Methoden zum Formen von Biegungen in Rohrleitungssystemen, mit Eignung je nach Materialart, Größe und Biegestärke. Während das Kaltbiegen eine einfachere Ausrüstung erfordert, Das Warmbiegen ermöglicht engere Radien und die Verarbeitung größerer hochfester Rohre. Mit der richtigen Vorbereitung, Kontrollen und Techniken, Beide Methoden können robuste Ergebnisse liefern, Konstruktiv einwandfreie Rohrbögen, die für die unterschiedlichen Anwendungen im Medientransport geeignet sind. Gesamt, Das Verständnis der Einschränkungen und die Optimierung der Auswahl der Biegeparameter gewährleisten Maßgenauigkeit und lange Lebensdauer der fertigen Rohrkonfigurationen.
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