لوله چیست؟
یک مقطع گرد و استوانه توخالی است که برای انتقال سیالات، گازها یا سایر مواد از یک مکان به مکان دیگر استفاده میشود.
- لولهها معمولاً از موادی مانند فلزات، پلاستیک یا بتن ساخته میشوند و بسته به کاربرد و نیازهای متنوع مارکت، میتوانند در اشکال و اندازههای گوناگونی تولید شوند. لولهها را میتوان با استفاده از روشهای مختلفی از جمله: جوشکاری، رزوه کاری و فلنج به یکدیگر متصل کرد. پس میتونیم بگیم که، لولهها یک جزء ضروری در بسیاری از صنعت هستند و وسیلهای مطمئن و کارآمد برای انتقال مواد از یک نقطه به نقطهای دیگر میباشند.
- در گذشته یا خیلی قبل تر از آن لوله های مسی برای آبیاری و انتقال مایعات در مصر و هند مورد استفاده قرار می گرفت. اولین لوله های فلزی از مس ساخته شده بودند، فلزی نسبتاً نرم و انعطاف پذیر. بعدها با پیشرفت تکنولوژی، از فلزای دیگری مثل: آهن، استیل، برنج و فولاد برای ساخت لوله ها استفاده شد.
لولهها در انواع فرآیندها و کاربردهای صنعتی، کشاورزی، میتوان گفت تمامی صنایع از جمله: تولید، ساخت و ساز پیشرفته، انتقال سیالات و مهندسی کاربرد دارند. لولههای فلزی به دلیل استحکام، دوام و سازگاری با محیط معروف هستند. جنس لولهها معمولاً از فولاد، استیل، آلومینیوم، مس، برنج و تیتانیوم ساخته شده است. در اینجا به جنس، انواع، خواص، خم لوله، روشهای خم لوله، فرآیندهای تولید و کاربردهای لولههای فلزی خواهیم پرداخت.
تاریخچه لوله
در طول قرنهای 18 و 19، پیشرفتهای فناوری، تولید انبوه لولههای فلزی را امکانپذیر کرد. این امر باعث شد که آنها به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله حمل و نقل، ساخت و ساز و تولید مورد استفاده قرار گیرند. معرفی لوله بدون درز توسط مهندس فرانسوی جوزف لوئیس گای لوساک در اوایل قرن نوزدهم یکی از مهمترین دستاوردها در تاریخ لوله های فلزی بود. این نوآوری نیاز به اتصالات را از بین برد و در نتیجه لولههای قویتر و بادوامتر تولید شد. با کشف مواد جدیدی مانند آلومینیوم و تیتانیوم، استفاده گسترده از لوله های فلزی تا قرن بیستم ادامه یافت. این مواد تولید لولههای سبک و محکم را برای استفاده در بخشهای هوافضا و هوانوردی امکانپذیر کرد.
لوله های فلزی در حال حاضر در طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله سیستم های لوله کشی و تهویه مطبوع (HVAC) و همچنین تجهیزات پزشکی و پشتیبانی سازه استفاده می شوند. پیشرفت های تکنولوژیکی توسعه لوله های سفارشی را برای کاربردهای خاص، مانند لوله های مبدل حرارتی، لوله های دیگ بخار و لوله های هیدرولیک امکان پذیر کرده است.
تاریخچه لوله هزاران سال را در بر میگیرد که با استفاده از لولههای مسی شروع شد و در طول انقلاب صنعتی به تولید انبوه لولههای فلزی رسید. پیشرفتهای فناوری منجر به ایجاد مواد جدید و لولههای سفارشی شده برای مصارف خاص شده است و لولههای فلزی را به یکی از اجزای اساسی زیرساختها و صنعت معاصر تبدیل کرده است.
خواص لوله
- استحکام: لوله ها استحکام کششی بالایی دارند و می توانند فشار خمشی و پرسی را تحمل کنند.
- دوام: آنها در برابر سایش و پارگی، خوردگی و زنگ زدگی مقاوم و برای استفاده در فضای باز مناسب هستند.
- انعطافپذیری: لولهها ممکن است خم و منحنی شوند تا نیازهای خاص را برآورده کنند، که آنها را برای کاربردهای تخصصی ایدهآل میکند.
- مقاومت در برابر حرارت: برخی از لوله ها مانند تیتانیوم در برابر حرارت مقاوم هستند و می توانند دمای بالایی را تحمل کنند.
انواع جنس لوله
- لوله های فولادی: لوله های فولادی رایج ترین شکل لوله های فلزی هستند. آنها مستحکم، بادوام و استحکام کششی و مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارند. آنها به طور گسترده در ساخت و ساز، حمل و نقل و صنعت کاربرد دارند و ممکن است با استفاده از هر یک از روش های خمشی موجود خم شوند.
- استیل: لوله های فولادی ضد زنگ مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و به طور گسترده در بخش هایی مانند فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، تولید دارو و فرآوری شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. بیشتر روش های خمشی ممکن است برای خم کردن لوله فولادی ضد زنگ استفاده شود، اگرچه خمش مندرل اغلب روش مطلوبی برای خم دقیق استیل است.
- لوله های آلومینیومی: سبک وزن، مقاوم در برابر خوردگی و هدایت حرارتی بالایی هستند. آنها در صنایع مختلفی از جمله هواپیماسازی، ساخت و ساز و حمل و نقل به کار گرفته می شوند. لولههای آلومینیومی را میتوان با استفاده از اکثر روشهای خمشی که در مقاله زیر مورد بحث قرار گرفتهاند، خم کرد.
- لوله های مسی: به دلیل رسانایی گرمایی بالا به طور گسترده در لوله کشی، سیستم های تهویه مطبوع (HVAC)، مبدل های گرمایشی، سرمایشی و کاربردهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. خم با دستگاه CNC اغلب برای خم دقیق لوله های مسی استفاده می شود.
- لوله های برنجی: مقاومت بالا در برابر خوردگی، در کاربردهای مختلفی از جمله سیستم های آبرسانی، برق و تزئینات مورد استفاده قرار می گیرند.
- لوله های تیتانیوم: نسبت مقاومت به وزن بالایی دارند، در برابر خوردگی و دمای بالا مقاوم هستند. لوله های تیتانیومی سبک و محکم هستند و به طور گسترده در کاربردهای هوافضا، نظامی و پزشکی استفاده می شوند. ممکن است از خم کن نورد برای خم کردن لوله های تیتانیومی استفاده شود که اغلب برای خم های با شعاع بزرگ ترجیح داده می شود.
انواع لوله
لوله مانیسمان یا لوله بدون درز:
لوله بدون درز نوعی لوله فلزی است که با سوراخ کردن یک میله فلزی جامد و سپس کشیدن فلز از طریق قالب برای تشکیل لوله ساخته می شود. این روش به نام کشیدن سرد نیز شناخته می شود. فلز بدون نیاز به درز یا جوش به داخل قالب کشیده می شود و در نتیجه ضخامت دیواره و سطح صافی ایجاد می شود.
لوله های بدون درز اغلب قوی و بادوام تر از لوله های جوش داده شده هستند، عدم وجود درز احتمال نشتی و شکستگی را کاهش میدهد و لولههای بدون درز را برای کاربردهایی که فشار و دمای بالا یا شرایط خورنده دارند مناسب میسازد. لوله های بدون درز در بخش های مختلفی از جمله: نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند.
لوله جوش داده شده:
لوله های جوش داده شده لوله های فلزی هستند که با نورد یک ورق فلزی صاف به شکل لوله و سپس جوش دادن درز ساخته می شوند. این روش را می توان با استفاده از تعدادی از فرآیندهای جوشکاری، از جمله: جوشکاری با مقاومت الکتریکی (ERW)، جوشکاری قوس زیر آبی (SAW) و جوشکاری القایی فرکانس بالا (HFI) انجام داد.
با این حال فرآیند جوشکاری ممکن است منجر به یک سطح ناهموار شود. لوله های جوش داده شده در بخش های مختلفی از جمله ساخت و ساز و حمل و نقل مورد استفاده قرار می گیرند.
لوله اکسترود شده:
لوله فلزی است که با فشار دادن فلز داغ از طریق قالب به شکل لوله ساخته می شود. این فرایند به عنوان اکستروژن شناخته می شود. اکستروژن باعث ایجاد ضخامت دیواره ثابت و سطح صاف می شود. لوله های اکسترود شده در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند و از فلزاتی مانند آلومینیوم ساخته می شوند.
لوله های اکسترود شده به طور گسترده در بخش های ساختمان، خودرو و هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند. آنها اغلب نسبت به لوله های جوش داده شده یا بدون درز ترجیح داده می شوند.
کاربرد لوله
لوله های فلزی در بخش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله:
- لوله کشی: سیستم های لوله کشی اغلب از لوله های فلزی مانند مس و فولاد گالوانیزه برای انتقال آب، گاز و فاضلاب
- تهویه هوا (تهویه مطبوع (HVAC)): سیستم های گرمایشی، مبدل های گرما و سرما، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) از لوله های فلزی برای انتقال هوای سرد و گرم
- نفت و گاز: معمولاً برای حمل نفت، گاز و سایر فرآورده های نفتی در بخش پالایشگاه ها
- ساخت و ساز: در صنعت ساختمان برای پشتیبانی سازه، تامین آب و سیستم های فاضلاب
- حمل و نقل: برای سیستم های اگزوز، خطوط سوخت و سیستم های هیدرولیک در بخش های خودرو و هوانوردی
- کشاورزی: در سیستم های آبیاری و برای رساندن آب به محصولات کشاورزی، آبیاری های مدرن
- تولید: در ساخت و ساز برای انتقال مواد و سیالات در انواع عملیات صنعتی
- پزشکی: لوله های استیل و تیتانیوم در زمینه پزشکی برای ابزارهای جراحی، ایمپلنت ها و تجهیزات درمانی
- انرژیهای تجدیدپذیر: برای حمل مایعات و گازها در مشاغل انرژی های تجدیدپذیر مانند توربین های بادی و پنل های خورشیدی
- ورزش: در انواع تجهیزات ورزشی از جمله: وسایل باشگاهی و بدنسازی، دوچرخه سازی، استخر سازی
تاریخچه خمکاری لوله
برای ایجاد خم و انحنا در لولههای فلزی، فلزکاران اولیه از تکنیکهای مختلفی مانند گرم کردن فلز و شکل دادن به آن با دست یا استفاده از قالبهای چوبی یا فلزی برای رسیدن به شکل مورد نیاز استفاده میکردند. با پیشرفت فرآیندهای فلزکاری، انواع جدیدی از خمش لوله ظاهر شد.
توسعه ماشین آلات و فناوری های جدید در قرن نوزدهم منجر به تولید تجهیزات تخصصی خم کردن لوله شد. در سال 1841، یک مهندس آلمانی به نام “دانیل برنولی” یکی از اولین دستگاه های خمش لوله را ساخت. پیشرفت های جدید در فناوری خمش لوله در اوایل قرن بیستم به وجود آمد. یک مهندس آلمانی به نام “برونو وینکلر” اولین خم کن هیدرولیک لوله را در سال 1902 ایجاد کرد. این دستگاه لوله ها را با استفاده از فشار هیدرولیک خم می کرد که امکان خمش دقیق و کارآمدتر را فراهم می کرد.
در طول جنگ جهانی دوم، نیاز به لولهها و پایپ ها به طور قابل توجهی گسترش یافت که منجر به پیشرفتهای بیشتری در فناوری خمش لوله شد. معرفی موتورهای الکتریکی و ماشینآلات کنترلشده توسط کامپیوتر (CNC)، خمش دقیقتر و کارآمدتر لولهها و پایپ ها را امکانپذیر کرد. خم شدن لوله در حال حاضر یک جنبه حیاتی در بخش های متعددی از جمله ساخت و ساز، لوله کشی، خودرو و هوافضا است. لولهها و تیوب ها در کاربردهای مختلفی برای انتقال سیالات و گازها و همچنین پشتیبانی از سازه ها و جابجایی محصولات استفاده می شوند. دستگاههای مدرن خم لوله میتوانند با طیف وسیعی از مواد و فلزات مانند فولاد و آلومینیوم گرفته تا پلاستیک و مواد کامپوزیت کار کنند.
در نهایت، تاریخچه خم شدن لوله نمونه ای از هوش و خلاقیت انسان است. فلزکاران و مهندسان راهها و فناوریهای جدیدی را برای ساختن خمهای دقیق و کارآمد در تیوب ها و لولههای فلزی از دوران باستان تا کنون ایجاد کردهاند. رشد در فناوری خمش لوله برای توسعه صنایع متعدد حیاتی بوده است و اهمیت آن تنها در آینده افزایش خواهد یافت.
خم لوله چیست؟
خم لوله و تیوب، ایجاد یک انحنا در امتداد لوله است که برای تغییر جهت حرکت سیالات یا گاز استفاده میشود. خم لولهها را میتوان در اشکال و اندازه مختلف، بسته به کاربردهای ضروری و متریال مورد استفاده، ساخت. خم لولهها اغلب از: فولاد، استیل، مس یا برنج تشکیل شده است.
۲ روش خم کردن لوله، خم سرد و خم گرم هستند.
- در روش های گرم با استفاده از حرارت و دمای مخصوص
- خم سرد استفاده از دستگاههای دستی یا CNC با دمای معمولی برای خم به زاویه صحیح و دلخواه می باشد.
زاویه خم لوله معمولاً بر حسب درجه اندازه گیری شده و میتواند از زاویه کوچک ۵ یا ۱۰ درجه تا زاویه بزرگ ۱۸۰ درجه متغیر باشد.
فرآیند خم
خم استاندارد دستی و خم سفارشی با دستگاه دو نوع خم لوله هستند.
- خم دستی در زوایا و قطرهای مختلف برای عموم در دسترستر از دستگاههای مختلف هستند. برای خم کردن لوله با دست با استفاده از ابزارهای تخصصی مانند لوله خم کن، سنبه یا مندرل و برش لوله. خم کردن دستی لولهها نسبت به استفاده از ماشین آلات خودکار یا استخدام یک متخصص برای انجام کار هزینه کمتری دارد. این یک گزینه ایده آل برای پروژههای در مقیاس کوچک یا پروژههای DIY است.
- اما در مورد خم با دستگاه، میتوان از برآورده شدن نیازهای دقیق یک پروژه تکنیکی صحبت کرد. خم لولههای CNC اغلب در کاربردهایی استفاده میشود که به زوایا، شعاع خم نیاز دارند. لوله خم کنها به صورت گسترده در بخشهای مختلفی مانند نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و تصفیه آب مورد استفاده قرار میگیرند. آنها همچنین در سیستمهای تهویه مطبوع (HVAC)، لوله کشی و سایر پروژههای ساختمانی به کار میروند. خمش در لوله که مایعات و گازها را انتقال میدهد، قابلیت استفاده در سازههایی مانند پلها و ساختمانها را هم شامل میشود.
مزایای خم لوله
- امکان انتقال موثر سیالات یا گاز از طریق خطوط لوله کشی را فراهم میکند اما در عین حال نیاز به فضای لوله کشی را کاهش میدهد.
- این امر به ویژه در شرایطی که فضا محدود است یا جایی که چندین لوله باید از طریق یک منطقه فشرده هدایت شوند مفید است.
- ممکن است در انواع متریال، اشکال و اندازهها ساخته شده تا نیازهای دقیق در کاربردهای مختلف را برآورده کنند تا خمش لوله نقش بسیار مهمی در فرآیندهای شیمیایی و کاربردهای ساختمانی ایفا کند.
بسته به نیازهای خاص پروژه و مواد مورد استفاده، می توان آنها را به دو روش مختلف خمش سرد و خمش گرم خم کرد.
خم سرد (Cold Bending):
فرآیندی است که بدون استفاده از حرارت یا گرما، بتوان لولهها را خم کرد. این متود اغلب برای لولههای با گوشت و ضخامت نازکتر ابدا شده که از فلزات قابل خم مانند مس و آلومینیوم استفاده میشود. خمش سرد همچنین برای لولههای از پیش نصب شده که برای گرمایش قابل جدا شدن نیستند، مانند لولههای ساختمان یا پلها استفاده میشود. شما میتوانید در خمش سرد با تنظیم درجه انحنا که توسط قطر لوله و شعاع خمش تعیین میشود، تغییر شکل لوله آغاز میشود. یکی از نمونههای خمش سرد میتوان به خم CNC اشاره کرد.
خم گرم (Hot Bending):
در این روش شما میتوانید با گرم کردن لوله تا دمای خاص، فرآیند خمش رو ایجاد کنیداما در صورتی که قبل از همه چیز زاویه مورد نظر خود را داشته باشید. این روش معمولاً برای لولههای بزرگتر که از ماتریال سخت مثل: فولاد یا استیل تشکیل شده است، استفاده میشود. بسته به اندازه و شکل لوله میتوان از چندین روش گرمایشی مانند: القایی یا گرمایش کوره استفاده کرد. هنگامی که لوله تا دمای مد نظر گرم میشود، با استفاده از تجهیزات تخصصی که قادر به تحمل وزن و قطر لوله هستند خمش صورت میگیرد. خمش گرم باعث ایجاد انحنا کمتری نسبت به خمش سرد است اما از این رو میتوان از آنها به عنوان خمهای دقیق و قابل تکرار یاد کرد.
انواع روش های خم لوله
خمش کششی چرخشی (Rotary Draw Bending):
خمش کششی چرخشی روشی برای خم کردن لولههای فلزی است که شامل بستن بخش مستقیم لوله به قالبخم و چرخاندن آن است در حالی که قالبخم که به عنوان قالب فشاری نیز شناخته میشود، لوله را در برابر قالبخم فشرده میکند تا آن را خم کند. این روش خمشی به طور گسترده در بخشهایی که نیاز به خمش دقیق و ثابت دارند، مانند خودروسازی، هوافضا و ساخت و ساز استفاده میشود. ماشینهای خم کن دوار در اندازهها و قابلیتهای مختلفی تولید میشوند که امکان خم شدن لولهها با قطر، گوشت لوله و ضخامت دیوارههای متفاوت را فراهم میکنند.
فرآیند خم کششی چرخشی
- با انتخاب یک قالبخمشی مناسب بسته به شعاع و زاویه خم مورد نظر آغاز می شود.
- سپس لوله به قالبخمشی بسته می شود و قالبخمشی به دور آن می چرخد و آن را در برابر قالبخمشی فشرده می کند تا خم را تشکیل دهد.
- لوله در طول عملیات خمش توسط یک مندرل پشتیبانی می شود که به حفظ فرم و قطر لوله کمک می کند. دستگاه خم کن وقتی مندرل را در لوله قرار می دهد از هر دو طرف پشتیبانی می کند و در طول عملیات خمش مندرل از چروک شدن یا تغییر شکل لوله نیز جلوگیری می کند.
مزیت خمش کششی چرخشی
- یک خم با کیفیت بالا و یکنواخت با حداقل تاب خوردگی و چین و چروک ایجاد میکند.
- علاوه بر این، این رویکرد امکان تولید خمهای پیچیده با شعاعهای خم و زوایای متعدد را فراهم میکند و آن را برای کاربردهایی که به خمهای دقیق و پیچیده نیاز دارند، ایدهآل میسازد.
- خمش سرد و گرم دو رویکرد خمش کششی چرخشی هستند. خمش کششی چرخشی با فرایند سرد در دمای اتاق انجام میشود، در حالی که خمش کششی چرخشی با فرایند گرم مستلزم از پیش گرم شدن لوله است. خمش گرم اغلب برای لولههایی که در دمای اتاق خم شدن آنها دشوار است، مانند استیل یا تیتانیوم استفاده میشود.
در نهایت
خمش کششی چرخشی تکنیکی برای خم کردن لولههای فلزی است که نیاز به اتصال یک قطعه مستقیم لوله به قالبخم و چرخش لوله دارد در حالی که قالبخم لوله را در برابر قالبخمشی فشرده میکند تا خم را تشکیل دهد. این فناوری اغلب در صنایعی استفاده میشود که نیاز به خمهای دقیق و پیچیده دارند، زیرا خمهایی با کیفیت بالا و ثابت با حداقل انحنا یا چینخوردگی ایجاد میکند.
نورد (Roll Bending):
نورد به عنوان یک فرآیند خمش، در مقاطع متنوع نیز شناخته شده!! چرا که فرآیندی است برای خم کردن لوله، پروفیل، نبشی، تیرآهن و انواع ورقها که با خم کردن تدریجی مواد به شکل دلخواه با استفاده از غلتکها به صورت مداوم است. این روش به طور گسترده در ایجاد خم لوله، پروفیل و اشکال سازهای مانند تیرآهن و نبشی استفاده میشود. دستگاههای خم کن نورد در طیف وسیعی از اندازهها و قابلیتها موجود میباشند که برخی از آنها قادر به خم کردن لولهها و مقاطع تا قطر یا ضخامت چند متر هستند و برخی دیگر از دستگاههای نورد قادر به خم و فرم دهی به اشکال دیگر که از جمله مناسب برای ورقها هستند. خم شدن اغلب با عبور مواد بین غلتکهایی که فشار وارد میکنند و به تدریج مواد را به انحنای مورد نیاز خم میکنند، انجام میشود.
فرآیند نورد
خمش نورد به دو نوع نورد هرمی و خم سه غلتک طبقهبندی میشود.
- نورد هرمی شامل خم کردن مواد با سه غلتک است که در یک پیکربندی هرمی قرار دارند. غلتک بالایی ممکن است برای تامین فشار به مواد تنظیم شود، در حالی که غلتکهای پایینی ثابت هستند و مواد را در طول عملیات خمش هدایت میکنند.
- اما در خمش سه غلتک شامل استفاده از سه غلتک مثلثی برای خم کردن مواد است. دو غلتک پایینی متحرک هستند و مواد را فشار میدهند، اما غلتک بالایی ثابت است و مواد را در طول فرآیند خمش هدایت میکند.
مزیت خم نورد
- خم با شعاع بلند را با حداقل انحنا در انتهای کار تحویل میدهد.
- ماشینهای نورد ممکن است با مجموعههای مختلفی از غلتکها برای تولید انواع خم مثل مارپیچی مجهز شوند.
- تکنیکهای خمش سرد و گرم برای نورد در دسترس هستند. نورد سرد در همان طور که میدانیم در دمای اتاق انجام میشود، اما نورد گرم نیاز به گرما قبل از خم شدن دارد. نورد گرم در نورد، اغلب برای موادی مانند آلیاژهای با استحکام بالا که خم شدن آنها در دمای اتاق دشوار است استفاده میشود.
به طور خلاصه
فرآیند خم کردن لولهها و بخشهای فلزی با شکل دادن تدریجی مواد به یک منحنی دلخواه با استفاده متوالی از غلتکها است. این تکنیک به طور گسترده در ساخت لولهها و سازهها استفاده میشود و ممکن است با استفاده از هر دو روش خمش سرد و گرم انجام شود. نورد روش خوبی برای ایجاد خمهای شعاع بزرگ با تاب یا انحنا کم است.
خمش فنری (Coiling):
کویلینگ، فرآیندی است که یک لوله یا تیوب را به شکل سیم پیچ یا مارپیچ خم کنیم. این فرآیند بیشتر در صنایع مختلفی مانند تهویه مطبوع (HVAC)، هوافضا و خودروسازی کاربرد دارد که در آن از لولههای مار پیچی در مبدلهای حرارتی، کندانسورها و سایر کاربردها استفاده میشود.
فرآیند خم کویل
- خم مارپیچی، ابتدا لوله را در امتداد یک مسیر دایرهای هدایت میکند.
- سپس لوله با استفاده از قالب خم به شعاع و زاویه مورد نظر خم شده و این فرآیند تا زمانی که شکل سیم پیچ مورد نظر به دست آید، تکرار میشود.
- فرآیند خمش کویلینگ (سیم پیچ) به دقت و حساسیت بالایی نیاز دارد تا از یکنواختی و دقت شکل خم در لوله، اطمینان حاصل شود. این فرآیند همچنین به تجهیزات و ابزار تخصصی مانند مندرل، غلتک و قالبهای خم برای دستیابی به شکل کویلینگ (سیم پیچ) مورد نظر نیاز دارد.
مزیت کویلینگ
- خم لوله در روش کویلینگ را میتوان با استفاده از مواد مختلفی مانند مس، آلومینیوم، استیل و تیتانیوم انجام داد.
- میتوان از آن برای ایجاد مار پیچهایی با اندازهها و پیکربندیهای مختلف استفاده کرد. این روش خم اغلب در کاربردهایی استفاده میشود که در آن فضا محدود است یا جایی که لوله مار پیچی باید در اطراف موانع قرار گیرد.
به صورت کلی
کویلینگ یک فرآیند مهم برای ایجاد خم لولههایی سفارشی برای طیف گستردهای از کاربردهای صنعتی است و برای دستیابی به نتایج با کیفیت بالا و ثابت نیاز به تجهیزات تخصصی دارد.
خمش القایی (Induction Bending):
خمش القایی یک فرآیند خم فلز است که از القای نیروی الکترومغناطیسی برای گرم کردن ناحیه باریک و موضعی یک لوله یا تیوب فلزی تا دمای مورد نظر برای خم آن استفاده میکند. این گرمایش موضعی فلز را نرم میکند و خم شدن آن را بدون آسیب رساندن به بقیه لوله یا تیوب آسانتر میکند. سپس ناحیه خم شده برای تنظیم شکل و قفل شدن در خم سرد میشود.
فرآیند خم القایی
روش القایی را می توان در خم لوله با انواع متریال از جمله فولاد، استیل، آلومینیوم و مس استفاده کرد که به ویژه برای لولهها و تیوب های با قطر بزرگ مفیدتر واقع می شود، چرا که می تواند مواد ضخیم تر و سنگین تری را نسبت به سایر تکنیک های خمشی تحمل کند. فرآیند خم القایی شامل چندین مرحله است، با هم مرور می کنیم.
- ابتدا لوله یا تیوب به یک ماشین تخصصی نصب می شود که آن را در طول فرآیند خم در جای خود نگه می دارد.
- در مرحله بعد، یک جریان با فرکانس بالا به سیم پیچی که لوله یا تیوب را احاطه کرده است، اعمال می شود و یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند که فلز را تا دمای مورد نظر گرم کند.
- هنگامی که فلز به دمای خم رسید، دستگاه به آرامی به لوله یا تیوب فشار وارد می کند تا آن را به زاویه یا شکل دلخواه خم کند. این فرآیند بسته به اندازه و گوشت فلز که می خواهد خم شود می تواند چند دقیقه زمان بر باشد.
- پس از رسیدن به خم مورد نظر، لوله یا همان پایپ به طور طبیعی خنک می شود که در بعضی از کارخانجات دما را با آب یا هوا کاهش می دهند، تا شکل خم را تنظیم کند. در واقع این یک تضمین است که لوله یا پایپ شکل جدید خود را حفظ کند(جلوگیری از حافظه شکلی یا همان ISI) و به موقعیت اولیه خود باز نمی گردد.
مزایای خم القایی
- امکان کنترل دقیق بر فرآیند خمش که از نتایج ثابت و خمیدگی با کیفیت بالا اطمینان حاصل کند.
- خطر آسیب به لوله یا پایپ را به حداقل میرساند، زیرا گرمایش موضعی از نرم شدن یا انحنا بقیه فلز جلوگیری میکند.
- فرم دهی القایی یک فرآیند خم نسبتاً سریع است، به ویژه در مقایسه با روشهای خمش سرد، و میتواند مواد بزرگتر و ضخیمتری را مدیریت کند. همچنین نسبت به سایر روشهای خمشی فرآیندی کممصرف در انرژی است.
نتیجه گیری
خم القایی یک تکنیک خمشی فلزی بسیار متنوع و موثر است که میتواند برای طیف گستردهای از کاربردها در صنایع مختلف بکارگیری شود. توانایی آن در رسیدگی به مواد بزرگ و ضخیم، همراه با دقت و کارایی آن، آن را به گزینهای محبوب برای صنایعی مانند نفت و گاز، ساخت و ساز و تولید تبدیل کرده است.
خمش رام (RAM Bending):
خمش رام (RAM) عنوان خمش تحت فشار یا خم به سبک قوچ شناخته می شود. یک فرآیند خم فلزی است که شامل استفاده از یک قوچ هیدرولیک برای اعمال فشار به لوله یا پایپ فلزی تا زمانی که به زاویه یا شکل مورد نظر خم شود، می باشد.
فرآیند خم رام (RAM)
- این فرآیند با بستن لوله و پایپهای مورد نظر به دستگاهی شروع میشود که کلمپها باید آن را در طول فرآیند خمش در جای خود نگه دارند.
- یک قوچ هیدرولیک، که پیستونی است که توسط سیال هیدرولیک تغذیه میشود، برای اعمال فشار به لوله یا پایپ در یک نقطه یا نقاط خاص استفاده میشود. این فشار باعث میشود که فلز به زاویه یا شکل مورد نظر خم شود.
مزیت خمش رام (RAM)
- برای خم کردن لولهها یا تیوبهایی با قطر زیاد و ضخامت دیواره ضخیم استفاده کرد.
- خم رام (RAM) اغلب در مواقعی که به شعاعخم محکم نیاز است استفاده میشود، زیرا میتواند خمهایی با شعاع کوچک ایجاد کند بدون اینکه آسیبی به فلز وارد کند.
- خم شدن رام (RAM) را میتوان هم برای خمش سرد و هم گرم استفاده کرد. خمش گرم شامل حرارت دادن فلز به دمای خاص قبل از اعمال فشار با قوچ هیدرولیک است، در حالی که خمش سرد شامل اعمال فشار به فلز در دمای اتاق است و البته یکی از معایب خم رام (RAM) این است که میتواند روند کندتری نسبت به سایر روشهای خمش داشته باشد، به ویژه برای لولهها یا پایپهای ضخیمتر و با قطر بزرگتر. علاوه بر این، این فرآیند میتواند نسبت به روشهای دیگر دقیقتر باشد، زیرا فشار اعمال شده توسط قوچ هیدرولیک میتواند باعث ایجاد تغییراتی در زاویه خمش شود.
به طور کلی
خمش رام (RAM) یک تکنیک خم مفید است که میتواند برای کاربردهای مختلف استفاده شود. توانایی آن در رسیدگی به لولههایی با قطر بزرگ و گوشت ضخیم و همچنین مناسب بودن آن برای خمش سرد و گرم، آن را به گزینهای محبوب برای صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی و تولید تبدیل میکند.
خم کاری CNC چیست؟ کاربرد آن در صنعت
خمش CNC شامل استفاده از یک ماشین کنترل توسط کامپیوتر برای خم لوله و تیوبهای فلزی به یک زاویه یا شعاع خاص است. دستگاه CNC طوری برنامه ریزی شده که حرکات خمشی را کنترل کرده و به لولهها نیروی مورد نیاز را وارد میکند، سپس آن را به شکل دلخواه خم میرساند. این فرآیند میتواند برای تولید تعداد زیادی خمهای یکسان خودکارسازی شود، یا میتوان آن را برای پروژهها یا نمونههای اولیه شخصیسازی کرد.
ماشینهای خم کن CNC از روشهای خمشی مختلفی استفاده میکنند، از جمله خم کششی چرخشی، نوردها، خم پرسی و خم القایی. این روشها بسته به نیاز پروژه میتوانند خمهایی با اشکال و اندازههای مختلف تولید کنند. ماشینهای خم کن CNC همچنین میتوانند به ابزارها و وسایل خمش متعدد برای انجام خمها و اشکال پیچیده مجهز شوند.
درک اجزای مهم دستگاه CNC و کاربرد
دستگاه های خم کن لوله CNC در طیف وسیعی از بخش ها برای تولید لولهها و تیوب های خم شده با دقت و حساسیت استفاده می شود. این ماشینها از اجزای حیاتی مختلفی تشکیل شدهاند که با همکاری یکدیگر می توانند یک عملیات خم دقیق، صاف و موثر ایجاد کنند. در این بخش به مهمترین اجزای دستگاه خم کن لوله CNC و کاربرد آنها خواهیم پرداخت.
مندرل (Mandrel): مندرل ابزاری استوانهای است که برای جلوگیری از ریزش یا چروک شدن لوله در حین عمل خم، داخل لوله مورد نظر قرار میگیرد. مندرل، که معمولاً از مواد سختی مانند فولاد یا کاربید تنگستن ساخته شده، به همراه یک وایپر برای تضمین گرد و یکنواخت ماندن لوله در طول فرآیند خم استفاده میشود. مندرل مخصوصاً هنگام خم کردن لولههای گوشت نازک یا لولههایی با شعاع خمشی کوچکتر اهمیت بالاتری دارد، چرا که بدون مندرل، لوله ممکن است فرو بریزد یا چروک شود و در نتیجه خمیدگی با کیفیت پایین صورت گیرد.
وایپر (Wiper Die): وایپر هم مثل مندرل قطعهای است که از ریزش یا چروک شدن لوله در حین عملیات خم جلوگیری میکند. وایپر که بین لوله و قالبخم قرار میگیرد، اغلب از مواد نرمتری نسبت به لوله خم شده مانند نایلون یا پلی اورتان ساخته شده است. وایپر به انتقال فشار یکنواخت به طول لوله در هنگام خم شدن کمک کرده و از فرو ریختن یا چروک شدن آن جلوگیری میکند. وایپر همچنین به کاهش اصطکاک بین لوله و قالبخم کمک میکند، که میتواند باعث صرفه جویی در فرسودگی دستگاه و ابزارآلات شود.
کولت (Collet): قطعهای است که لوله را در طول عملیات خم محکم نگه میدارد. کولت اغلب از یک ماده قوی مانند فولاد یا کاربید تنگستن تشکیل شده و به گونهای طراحی شده است که لوله را بدون تخریب نگه دارد. برای خم کردن لولههای با قطر کوچک یا پیچیده، کولت بسیار مهم است. در صورتعدم استفاده از کولت، لوله ممکن است در طول فرآیند خمش بلغزد یا جابجا شود و در نتیجه خمشی بیکیفیت ایجاد شود.
قالبخم (Bend Die): مسئول اصلی خم در لوله است. قالبهای خمشی اغلب از مواد سختی مانند فولاد یا کاربید تشکیل شدهاند و به گونهای طراحی میشوند که شعاع و زاویه خم مورد نیاز را برآورده کنند. قالبخم یکی از اجزای مهم دستگاه خم کن لوله CNC است زیرا بر شکل و کیفیت خم تأثیر میگذارد. برای ایجاد خمیدگیهای دقیق و ثابت، قالبخم باید به درستی انتخاب و نگهداری شود.
گیره (Clamp): هنگام خم کردن لولههای بلند یا با قطر زیاد بسیار مفید و ضروری هستند. در صورتعدم استفاده از گیره، لوله ممکن است در طول فرآیند خمش خم یا تاب بخورد و در نتیجه خم بیکیفیت تحویل دهد. گیرهها از انواع مختلفی در دستگاههای خم لوله CNC استفاده میشوند، از جمله گیرههای هیدرولیک، گیرههای پنوماتیک و گیرههای مکانیکی. نوع گیره مورد استفاده بر اساس کاربرد خمش و مشخصات سازنده تعیین میشود.
کاربرد خم CNC
خمش CNC در طیف گسترده ای از صنایع از جمله خودرو و اتوموبیل سازی، هوافضا، ساخت و ساز و تولیدات وسیع استفاده می شود. برای تولید قطعات و اجزایی مانند سیستم های اگزوز، رول کیج (اسکلت بندی)، اعضای قاب و سازه های معماری استفاده می شود.
مزیت در خم CNC
- خم با دقت و حساسیت بالا
- مطابقت محصول نهایی با مشخصات مورد نیاز اطمینان
- برای تولید خمهای پیچیده که با روشهای خم سنتی دشوار، مانند: خم S، خمهای مرکب و خمهای چند صفحهای
- ماشینهای CNC میتوانند تعداد زیادی خمش یکسان را در مدت زمان کوتاهی ایجاد کنند.
- نیاز به کار دستی را کاهش دهند و ظرفیت تولید را افزایش دهند.
- برای بهینهسازی در مواد، کاهش ضایعات و کاهش هزینههای تولید.
- ماشینهای خم کن CNC همچنین قادر به بررسیهای کیفی در طول فرآیند خم هستند و اطمینان میدهند که محصول نهایی استانداردهای لازم را دارد که شامل: اندازه گیری زوایای خم، شعاع و گوشت لولهها و همچنین تشخیص عیوب مانند ترک یا چین و چروک باشد.
خمش CNC روشی مدرن و کارآمد برای خم لولهها و تیوبهای است. مزایای زیادی نسبت به روشهای خمش سنتی از جمله افزایش دقت، کیفیت و کارایی دارد. خمش CNC در طیف گستردهای از صنایع از جمله: خودروسازی، مبلمان، باشگاههای ورزشی، کشاورزی، پزشکی، ساخت و ساز و تولید استفاده میشود. با توسعه مداوم فناوری CNC، قابلیتهای ماشینهای خم کن CNC احتمالاً گسترش مییابد و تطبیقپذیری و کارایی بیشتری را در تولید قطعات و سازههای فلزی ارائه میدهد.
خمش NC چیست و تفاوت بین خم CNC و NC
خمش NC مخفف Numerically Controlled (کنترل عددی) است که یک فرآیند تولیدی است که با به کارگیری نیروی انسانی از ماشینهای کنترل شده به جای کامپیوترها برای خم کردن و شکل دادن به ورقها یا لولهها برای ایجاد اشکال پیچیده با دقت بالا استفاده میکند.
- خمش NC و CNC هر دو به سطح معینی از نیروی انسانی برای راه اندازی و نگهداری ماشین آلات نیاز دارند. با این حال، سطح نیروی انسانی مورد نیاز بسته به اندازه و پیچیدگی تولید و همچنین سطح اتوماسیون و فناوری مورد استفاده در ماشینها میتواند متفاوت باشد.
- ماشینهای خم کن CNC به دلیل قابلیتهای پیشرفته و ویژگیهای اتوماسیون، به نیروی انسانی کمتری نسبت به ماشینهای خم کن NC نیاز دارند.
ماشینهای CNC را میتوان برای اجرای چندین بخش برنامهریزی کرد و میتوانند به طور مداوم با کمترین دخالت انسان کار کنند. - ماشینهای خم کن NC نیاز به ورودی و تنظیم دستی بیشتری از اپراتورها و متخصصین دارند که میتواند نیاز به نیروی انسانی را افزایش دهد.
شایان ذکر است که سطح نیروی انسانی مورد نیاز نیز میتواند به مهارت و تخصص اپراتورها بستگی داشته باشد. اپراتورهای ماهر و با تجربه میتوانند استفاده از ماشینهای خم کن NC و CNC را بهینه کنند و نیاز به نیروی انسانی اضافی را به حداقل برسانند.
مزایا و معایب خم لوله
معایب خم شدن لوله:
- دقت محدود: خم شدن دستی فاقد دقت و کیفیت کافی است و دستیابی به خم ثابت را چالش برانگیز میکند، به هیچ عنوان توصیه نمیشود که هر شخصی بوسیلهی ویدیوهای آموزشی در خانه و برای هزینههای ارزانتر خم لوله انجام دهد.
نتایج ناسازگار: بدون استفاده از تجهیزات پیشرفته خمشی، دستیابی به نتایج ثابت چالش برانگیز است. - زمان بر: خم شدن دستی فرآیندی زمان بر است و تکمیل یک پروژه زمان بیشتری میبرد.
- قابلیت خمش محدود: خم شدن دستی به زوایای خمشی خاصی محدود میشود و ممکن است برای خمهای پیچیده مناسب نباشد.
- نیاز به نیروی کار ماهر: خم کردن دستی یا CNC به نیروی کار ماهری نیاز دارد که ممکن است در برخی مناطق گران و سخت باشد، اما با اعتماد و مشاوره با کارشناسهای مجرب نورینکس شما میتوانید بهترین کیفیت، نازلترین قیمت و آسانترین روش برای به دست آوردن خم دلخواه لولههای فلزی خود را تجربه کنید.
مزایای خم شدن لوله:
- مقرون به صرفه: خم کردن لوله در مقایسه با روشهای دیگر مانند جوشکاری که در آن مواد برش داده شده و دوباره سرهم میشوند، روشی مقرون به صرفه است.
- استحکام افزایش یافته: استحکام لوله پس از خمش افزایش مییابد زیرا ساختار مولکولهای فلز در جهت خم قرار دارد.
- زیبایی شناسی بهبود یافته: خم کردن لولهها به شکلهای دلخواه، زیبایی محصول نهایی را افزایش میدهد.
- یکپارچگی ساختاری پیشرفته: خم شدن لوله منجر به اتصالات کمتری میشود که احتمال نشتی و سایر خرابیهای سازه را کاهش میدهد.
- تطبیق پذیری: لولهها را میتوان به زوایای مختلف و شکلهای مختلف خم کرد و آنها را برای استفاده در کاربردهای مختلف بسیار کاربردی و ایده آل میکند.
خم شدن لوله فرآیندی حیاتی در تولید محصولات مختلف است. در حالی که خم شدن دستی بوسیلهی افراد ناشی میتواند در برخی موارد مفید نباشد، در ضمن قابلیتهای خم بدست افراد محدودی است و به نیروی کار ماهر نیاز دارد. از سوی دیگر، خمش CNC دقیق تر، کاربردیتر و در برخی موارد مقرون به صرفهتر است و آن را به یک انتخاب محبوب در تولید مدرن تبدیل میکند.
قیمت خدمات خم لوله
وقتی صحبت از خدمات خم کردن لوله میشود، قیمت بسته به عوامل مختلفی مانند مواد، اندازه، پیچیدگی و حجم پروژه میتواند متفاوت باشد. ما در نورینکس راه حلهای سفارشی را برای رفع نیازهای منحصر به فرد کسب و کار شما ارائه میدهیم و قیمتگذاری ما بر اساس تعدادی از عوامل مورد نیاز خاص پروژه شما است.
برای دریافت قیمت دقیق برای پروژه خمش خود، توصیه میکنیم با تیم کارشناسان ما تماس بگیرید. ما با شما همکاری خواهیم کرد تا نیازهای شما را درک کنیم و راه حلی متناسب با بودجه و جدول زمانی شما ارائه دهیم.
در نورینکس ما به ارائه خدمات خمش لوله با کیفیت بالا و قیمت های رقابتی افتخار می کنیم. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خدمات و قیمت، لطفا با ما تماس بگیرید تا با یکی از کارشناسان ما مشاوره بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما و کمک به موفقیت کسب و کار شما هستیم.
جمع بندی نهایی
در آخر، خم کردن لوله یک فرآیند حیاتی در تولید محصولات مختلف، از اقلام ساده خانگی گرفته تا ساختارهای صنعتی پیچیده است. روشهای مختلفی برای خمش لوله وجود دارد، از جمله خمش سرد و گرم، خمش کششی چرخشی، خمش پرسی، نورد و هر روش بسته به کاربرد و نیازهای خاص خود مزایا و معایب خود را دارد. خمش گرم برای لولههای بزرگتر با دیوارههای ضخیم مناسب است، در حالی که خمش سرد برای لولههای کوچکتر و دیوارهای نازک ایده آل است. خمش کششی چرخشی خمهای دقیق و بینقصی را فراهم میکند. نورد برای لولههای بلند با قطرهای ثابت کاربردیتر است، در حالی که خمش پرس برای اشکال پیچیده و لولههای سنگین ایده آل است.
مزایای خم لوله شامل افزایش استحکام، مقرون به صرفه بودن، زیباییشناسی بهبود یافته، یکپارچگی ساختاری افزایش یافته و تطبیقپذیری است. با این حال، خم شدن دستی دارای معایبی است، مانند دقت محدود، نتایج ناسازگار، زمان بر، قابلیت خمش محدود و نیاز به نیروی کار ماهر. در مقابل، خمش CNC دقیقتر، همهکارهتر و مقرونبهصرفهتر است و آن را به یک انتخاب محبوب در تولید مدرن تبدیل میکند. صرف نظر از روش مورد استفاده، انتخاب روش مناسب بر اساس الزامات و کاربردهای خاص برای دستیابی به نتایج مطلوب ضروری است.
آینده نزدیک در خم لوله
- افزایش اتوماسیون: رباتیک و ماشین ابزارهای خودکار احتمالاً نقش بیشتری در برش لوله، جوشکاری، خمش و مونتاژ لولههای فلزی دارند. این میتواند بهره وری را بهبود بخشد، ضایعات را کاهش دهد و کیفیت ثابتتری را تضمین کند.
- استفاده از فلزات جدیدتر: پتانسیل بیشتری برای لولههای فولادی ضد زنگ، لولههای ساخته شده از آلیاژهای نیکل یا آلیاژهای تیتانیوم برای کاربردهای پیشرفته وجود دارد. آلیاژهای فلزی جدید میتوانند لولهها را قوی تر، سبک تر، بادوامتر و مقاوم در برابر خوردگی کنند.
- پرینت سه بعدی: برخی از لولههای فلزی ممکن است در صورت تقاضا شروع به چاپ سه بعدی کنند. چاپ سه بعدی میتواند طراحی لولههای سفارشی تر، تولید بر حسب تقاضا و ساخت بومی را امکانپذیر کند. با این حال، لولههای پرینت سه بعدی ممکن است هنوز از نظر استحکام و مقرون به صرفه بودن با لولههای ساخته شده معمولی برای اکثر کاربردها مطابقت نداشته باشند.
- تولید سبزتر: این صنعت احتمالاً شاهد تلاشهای بیشتری برای کاهش مصرف انرژی، اتلاف و انتشار گازهای گلخانهای خواهد بود. مواردی مانند استفاده مجدد از قطع، بهبود فرآیندهای عملیات حرارتی و استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر میتواند تولید لوله را پایدارتر کند.
- دیجیتالی شدن: پیشرفت در اتوماسیون، هوش مصنوعی، تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبات ابری به دیجیتالی کردن شرکتهای تولید لوله ادامه خواهد داد. ابزارهای دیجیتال میتوانند فرآیندها را بهینه کنند، مسائل کیفی را پیش بینی کنند، سلامت تجهیزات را پایش کنند و مدیریت زنجیره تامین را بهبود بخشند.
- همکاری: ممکن است مشارکتها و اتحادهای بیشتری در صنعت و با بخشهای مرتبط مانند مهندسان، پیمانکاران، تاسیسات و غیره شکل بگیرد. همکاری میتواند منجر به نوآوری، کاهش هزینهها و ایجاد فرصتهای جدیدی برای لولههای فلزی شود.
- برنامه های کاربردی جدید: لولههای فلزی ممکن است در مناطق نوظهور مانند راکتورهای همجوشی هسته ای، تونلهای حمل و نقل پرسرعت، اکتشافات فضایی و زیرساختهای زیر آب مورد استفاده قرار گیرند. تحولات در این زمینهها میتواند تقاضا برای لولههای فلزی را افزایش دهد.
در پایان
اینها برخی از روندهای احتمالی هستند که ممکن است آینده لولههای فلزی و مشاغل خم لوله را شکل دهند. البته هیچ راهی برای پیش بینی آینده با قطعیت وجود ندارد و ممکن است واقعیت کاملاً متفاوت باشد. نوآوریهای جدید، نیروهای بازار، تغییرات نظارتی یا سایر اختلالات میتواند به طور قابل توجهی بر این صنایع تأثیر بگذارد.
بسیار جامع و کامل بود ممنون از سایت خوبتون!
بهترین اطلاعات درباره خم کاری، واقعا عالی بود،
مفید و جامع بود
خدا قوت به شما و تیم حرفه ایتون 👍🏼
بسیار کامل و مفید ، خسته نباشید 🙏🏼
بسیار مفید و کاربردی، خسته نباشید