Buigen van roestvast stalen buizen: Een beginnershandleiding

Heb je je ooit verwonderd over de sierlijke rondingen van een roestvrijstalen leuning of de strakke lijnen van een metalen sculptuur? Achter deze prachtige ontwerpen schuilt de kunst en wetenschap van het buigen van roestvrijstalen buizen. In dit artikel verkennen we de fascinerende wereld van het buigen van buizen, aan de hand van de inzichten van doorgewinterde experts op dit gebied. Ontdek de technieken, uitdagingen en innovaties die dit cruciale aspect van de moderne productie vormgeven.

Inhoudsopgave

I. Grondbeginselen van het buigen van roestvast stalen buizen

Materiaaleigenschappen

Roestvrijstalen buizen worden op grote schaal gebruikt in diverse industrieën vanwege de uitzonderlijke corrosiebestendigheid, hoge sterkte-gewichtsverhouding en esthetische aantrekkingskracht. De materiaaleigenschappen van roestvast staal zijn sterk afhankelijk van factoren zoals de samenstelling van de legering, de microstructuur en de thermomechanische verwerkingsgeschiedenis. Een goed begrip van deze eigenschappen is essentieel voor het optimaliseren van buigprocessen en het waarborgen van productintegriteit.

Rangen: Gebruikelijke roestvast staalsoorten voor toepassingen met buizen zijn austenitisch (304, 316), ferritisch (409, 439) en duplex (2205). Elke soort heeft zijn eigen mechanische en metallurgische kenmerken die de vervormbaarheid aanzienlijk beïnvloeden:

  • 304 (18H-8Ni): Uitstekende vervormbaarheid, niet-magnetisch, hardt snel uit.
  • 316 (16H-10N-2Mo): Verbeterde corrosiebestendigheid, iets lagere vervormbaarheid dan 304
  • 409 (11Cr): Goede vervormbaarheid, magnetisch, goedkoper alternatief
  • 2205 (22Hr-5Ni-3Mo): Hoge sterkte, verbeterde corrosiebestendigheid, vereist hogere buigkrachten

Hardheid: De hardheid van roestvast staal, meestal gemeten in de Rockwell B- of C-schaal, heeft een directe invloed op de benodigde buigkracht en de kans op spanningsgeïnduceerde martensietvorming. Gegloeid roestvast staal (bijv. 304 met RB 70-80) biedt een betere vervormbaarheid dan koudvervormde varianten (RB 80-95). Het uitharden tijdens het buigen kan de plaatselijke hardheid echter aanzienlijk verhogen, waardoor procesaanpassingen nodig zijn.

Vervormbaarheid: Vervormbaarheid, gekwantificeerd aan de hand van het rekpercentage en de vermindering in oppervlakte tijdens trektesten, is cruciaal voor succesvolle buigbewerkingen. Austenitische kwaliteiten zijn over het algemeen beter vervormbaar (40-60% rek) dan ferritische types (20-30%). Een hogere ductiliteit maakt zwaardere buigradii mogelijk en vermindert het risico op barsten of sinaasappelhuideffecten. Bij hogesnelheidsbuigprocessen moet echter rekening worden gehouden met de rekgevoeligheid van sommige kwaliteiten (vooral austenitische).

Rekgrens en treksterkte: De vloeigrens (YS) en de treksterkte (UTS) van roestvast stalen buizen hebben een grote invloed op het terugveringsgedrag en de vereiste buigkrachten. Typische waarden voor gegloeid 304 zijn:

  • YS: 205-310 MPa (30-45 ksi)
  • UTS: 515-620 MPa (75-90 ksi)

Hogere sterkteklassen of koudbewerkte materialen vereisen grotere buigkrachten en vertonen een meer uitgesproken terugvering.

Anisotropie: Roestvrijstalen buizen vertonen vaak anisotroop gedrag als gevolg van het fabricageproces (bijv. trekken, lassen). Dit kan leiden tot variaties in buigeigenschappen afhankelijk van de oriëntatie ten opzichte van de buisas. Rekening houden met de Lankford-coëfficiënt (r-waarde) kan helpen om deze effecten tijdens het buigen te voorspellen en te compenseren.

Vervormingsharding: De exponent voor rekharding (n-waarde) van roestvast staal, vooral voor austenitische soorten, is relatief hoog. Deze eigenschap maakt uitstekende rekvervormbaarheid mogelijk, maar kan leiden tot snelle werkharding tijdens het buigen. Progressieve buigtechnieken of tussengloeien kunnen nodig zijn voor zware vervormingen.

Buigtechnieken

Er kunnen verschillende buigtechnieken worden gebruikt om roestvaststalen buizen te vormen, elk met zijn eigen voordelen en beperkingen. De keuze van een geschikte methode hangt af van factoren zoals de gewenste buigradius, materiaaleigenschappen, productievolume en de uiteindelijke toepassing. Hier zijn enkele veelgebruikte methoden:

Buigen met opspandoorn: Deze precisietechniek maakt gebruik van een flexibele of massieve doorn die in de buis wordt gestoken om de interne geometrie te behouden tijdens het buigen. De doorn voorkomt afplatting, rimpeling of inzakken van de buis en zorgt voor een consistente wanddikte en integriteit van de dwarsdoorsnede. Doornbuigen is ideaal voor het maken van krappe radiusbochten (tot 1D) en het handhaven van strikte toleranties. Het wordt veel gebruikt in de ruimtevaart, de automobielindustrie en hoogwaardige industriële toepassingen waar structurele integriteit en stromingseigenschappen van cruciaal belang zijn.

Roterend trekken: Deze veelzijdige methode maakt gebruik van een roterende buigmatrijs, een drukmatrijs en een klemblok om nauwkeurige, herhaalbare buigingen te maken. Het biedt een uitstekende controle over het buigproces en minimaliseert materiaalverdunning en ovalisatie. Roterend trekkenbuigen is geschikt voor een groot aantal buigradii en wanddiktes, waardoor het een populaire keuze is voor complexe buisonderdelen in industrieën zoals HVAC, meubilair en de productie van medische apparatuur.

Rollen buigen: Deze techniek, die ook bekend staat als piramidewalsen, maakt gebruik van drie rollen (meestal in een driehoekige configuratie) om druk uit te oefenen op de buis, waardoor een gladde, ononderbroken bocht ontstaat. Het proces is ideaal voor buigingen met een grote radius (meestal 5D en meer) en is geschikt voor verschillende buisprofielen, zoals vierkante, rechthoekige en ovale doorsneden. Rolbuigen is bijzonder effectief voor het maken van spiraalvormige rollen en bochten met een grote diameter in architecturale en industriële toepassingen.

CNC buigen: CNC (Computer Numerical Control) buigmachines integreren meerdere buigtechnieken (zoals roterend trekken en walsen) in één programmeerbaar platform. Deze geavanceerde methode biedt een hoge precisie, herhaalbaarheid en de mogelijkheid om complexe onderdelen met meerdere buigingen te produceren met een minimale insteltijd. CNC buigen wordt steeds vaker gebruikt in hoog-volume productieomgevingen en voor het maken van ingewikkelde buisassemblages in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie.

Warmte-inductie buigen: Deze gespecialiseerde techniek maakt gebruik van plaatselijke inductieverwarming om de buigzone precies zacht te maken voor het buigen. Een inductiespoel verwarmt de buis tot net onder zijn herkristallisatietemperatuur (meestal 1800-2000°F voor austenitisch roestvast staal), gevolgd door onmiddellijk buigen met een vormmatrijs. Deze methode maakt krappe radiusbuigingen mogelijk (tot 3D) met minimale wanddunning en ovaliteit, zelfs in dikwandige buizen of buizen met een grote diameter. Warmte-inductie buigen is vooral waardevol voor buizen met een zware wand in de olie- en gasindustrie, energieopwekking en chemische procesindustrie.

Bij het kiezen van een buigtechniek moeten ingenieurs rekening houden met factoren zoals materiaalsoort (bijv. 304, 316L), buisafmetingen, buigradius, productievolume en vereisten voor het eindgebruik. Elke methode heeft zijn unieke voordelen en beperkingen op het gebied van bereikbare geometrieën, oppervlakteafwerking en kosteneffectiviteit. Door gebruik te maken van de meest geschikte techniek, vaak in combinatie met de juiste gereedschappen en smering, kunnen roestvaststalen buizen met succes gebogen worden met behoud van hun mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid.

II. Apparatuur en gereedschap voor buigen

Bij het buigen van roestvaststalen buizen is de keuze van de juiste apparatuur en gereedschappen cruciaal voor het bereiken van nauwkeurige en consistente resultaten met behoud van de integriteit van het materiaal. In dit hoofdstuk worden twee hoofdtypen buigmachines beschreven: handbediende en hydraulische, met aandacht voor hun belangrijkste kenmerken, mogelijkheden en overwegingen voor gebruik bij de productie van roestvast staal.

Handmatige buigmachines

Handmatige buigmachines zijn precisie-instrumenten die een balans bieden tussen nauwkeurigheid, betaalbaarheid en veelzijdigheid voor toepassingen met roestvrijstalen buizen. Deze met de hand bediende apparaten gebruiken een mechanische hefboom om gecontroleerde kracht uit te oefenen op de buis, waardoor deze de gewenste buighoek en radius krijgt. De belangrijkste kenmerken en overwegingen zijn

  1. Eenvoudige bediening: De meeste handmatige buigmachines hebben een intuïtief ontwerp en vereisen een minimale gespecialiseerde opleiding voor de bediening. Dit maakt ze ideaal voor kleine werkplaatsen of toepassingen op locatie.
  2. Draagbaarheid: Hun compacte, lichtgewicht constructie vergemakkelijkt het vervoer tussen verschillende werklocaties en verhoogt de flexibiliteit in diverse werkomgevingen.
  3. Kosteneffectiviteit: Handmatige buigmachines hebben over het algemeen een lagere initiële investering in vergelijking met hydraulische alternatieven, waardoor ze geschikt zijn voor kleinere werkzaamheden of occasioneel gebruik.
  4. Precisieregeling: Veel moderne handmatige buigmachines zijn uitgerust met gekalibreerde schalen en instelbare aanslagen, zodat operators herhaalbare, nauwkeurige buigingen met kleine toleranties kunnen maken.
  5. Compatibiliteit met materialen: Wanneer ze zijn uitgerust met de juiste matrijzen en doornen, kunnen handmatige buigmachines effectief verschillende soorten roestvrijstalen buizen verwerken, waaronder austenitische (300-serie) en ferritische (400-serie) legeringen.

Handmatige buigmachines hebben echter hun beperkingen, vooral bij buizen met een grotere diameter (meestal >1,5 inch OD) of dikwandige roestvrijstalen buizen (wanddikte >0,065 inch). Deze toepassingen vereisen een aanzienlijke fysieke inspanning en kunnen leiden tot vermoeidheid bij de operator, waardoor de kwaliteit van de buiging of de productie-efficiëntie in het gedrang kan komen.

Hydraulische buigmachines

Hydraulische buigmachines maken gebruik van vloeistofkrachtsystemen om de aanzienlijke krachten op te wekken die nodig zijn voor het buigen van roestvrijstalen buizen, waardoor ze betere mogelijkheden bieden voor productieomgevingen op grotere schaal of met grote volumes. De belangrijkste voordelen en overwegingen zijn

  1. Krachtcapaciteit: Hydraulische systemen kunnen aanzienlijk hogere buigkrachten genereren, waardoor roestvrijstalen buizen met een grote diameter (tot 6 inch OD of meer) en dikwandige varianten (wanddikte > 0,120 inch) nauwkeurig kunnen worden gemanipuleerd.
  2. Geautomatiseerde besturing: Veel hydraulische buigmachines zijn uitgerust met programmeerbare CNC-interfaces, waardoor buighoeken, radii en terugveringscompensatie nauwkeurig kunnen worden geregeld. Dit is vooral handig bij het werken met roestvrij staal, dat een hogere terugvering heeft dan zacht staal.
  3. Consistentie en herhaalbaarheid: De gecontroleerde toepassing van hydraulische kracht, vaak in combinatie met opspandoornondersteuningssystemen, zorgt voor een consistente buigkwaliteit bij productieruns van grote volumes, wat essentieel is voor het handhaven van krappe toleranties in roestvaststalen componenten.
  4. Multi-vlaks buigvermogen: Geavanceerde hydraulische systemen kunnen complexe, meervlakse buigingen uitvoeren in één enkele opstelling, waardoor de handling wordt verminderd en de algehele efficiëntie wordt verbeterd bij het vervaardigen van ingewikkelde roestvrijstalen buisconstructies.
  5. Geïntegreerde kwaliteitscontrole: Sommige hydraulische buigmachines beschikken over functies voor real-time krachtcontrole en gegevensregistratie, zodat operators afwijkingen in materiaaleigenschappen of gereedschapsslijtage kunnen detecteren die de buigkwaliteit kunnen beïnvloeden.

Hoewel hydraulische buigmachines superieure mogelijkheden bieden voor veeleisende toepassingen in roestvrij staal, vereisen ze meestal een hogere initiële investering en doorlopend onderhoud om een goede werking en kalibratie van het hydraulische systeem te garanderen. Bovendien is de opleiding van de operator vaak uitgebreider om de geavanceerde functies ten volle te benutten en een veilige werking te garanderen.

Bij de keuze tussen handmatige en hydraulische buigmachines voor roestvaststalen toepassingen moet rekening worden gehouden met factoren zoals productievolume, buisspecificaties (diameter, wanddikte en legering), vereiste complexiteit van de buiging en algemene projectkosten. Beide soorten apparatuur kunnen, wanneer ze op de juiste manier worden geselecteerd en bediend, hoogwaardige bochten in roestvaststalen buizen maken, wat bijdraagt aan de productie van duurzame, corrosiebestendige componenten in verschillende industrieën.

III. Waar moet op gelet worden bij het buigen van roestvast stalen buizen?

Industriële roestvrijstalen buizen worden veel gebruikt in verschillende vloeistofbehandelingssystemen vanwege de uitstekende corrosieweerstand, waardoor het een voorkeurskeuze is in zeer corrosieve omgevingen. Het buigen van roestvast stalen buizen voor corrosieve vloeistoftoepassingen vereist echter zorgvuldige overweging van verschillende factoren om structurele integriteit en optimale prestaties te garanderen.

Het buigen van roestvaststalen buizen is een complex proces dat een grondige kennis en expertise vereist. Verschillende soorten en samenstellingen van roestvast staal vertonen verschillende niveaus van vervormbaarheid, vloeigrens en verwerkbaarheid, die hun buiggedrag aanzienlijk beïnvloeden. De belangrijkste overwegingen zijn onder andere:

  1. Materiaaleigenschappen en buigradius

De keuze van de juiste buigradius is cruciaal om scheuren te voorkomen en de structurele integriteit van de buis te behouden. Voor longitudinaal buigen (langs de korrelrichting) is meestal een grotere buigradius nodig om het risico op scheuren te beperken. Omgekeerd is het bij transversaal buigen (dwars op de korrelrichting) vaak mogelijk om strakkere interne radii te gebruiken zonder de integriteit van het buitenoppervlak aan te tasten, vanwege de anisotrope eigenschappen van het materiaal.

  1. Lokale verwarmingstechnieken

Bij het buigen van dikwandige roestvaststalen buizen kan het plaatselijk voorverwarmen van het buiggebied de vervormbaarheid aanzienlijk verbeteren. Deze techniek vermindert de vereiste buigkracht en minimaliseert het risico op scheuren door de vervormbaarheid van het materiaal tijdelijk te verhogen. De voorverwarmingstemperatuur en -duur moeten zorgvuldig geregeld worden om nadelige effecten op de microstructuur en corrosiebestendigheid van het materiaal te vermijden.

  1. Compensatie voor terugvering

Roestvrijstalen buizen hebben een aanzienlijke terugvering door de hoge vloeigrens en het elastische herstel. De mate van terugvering is recht evenredig met de vloeigrens van het materiaal en de buigradius. Om de gewenste uiteindelijke buighoek te bereiken, is overbuigen noodzakelijk. De vereiste overbuighoek neemt toe bij grotere buigradii en materialen met een hogere vloeigrens. In extreme gevallen kan een spanningsverminderende warmtebehandeling nodig zijn om de uiteindelijke vorm te stabiliseren.

  1. Overwegingen voor Warmvervormen

Warmvervormen van roestvaststalen buizen kan problemen zoals spanningsuitharding, scheuren en vervorming beperken door de microstructuur van het materiaal bij verhoogde temperaturen te veranderen. Hoewel deze methode het buigen vergemakkelijkt, vooral voor buizen met een grote diameter of dikke wand, brengt het ook uitdagingen met zich mee:

  • Risico op materiaalbreuk in de buurt van het smeltpunt
  • Oppervlakteoxidatie en potentiële chroomuitputting, die de corrosiebestendigheid beïnvloeden
  • Problemen met dimensionale controle door thermische uitzetting en krimp

Warmvervormen moet oordeelkundig worden toegepast, met zorgvuldige controle van temperatuur, atmosfeer en koelsnelheden om de gewenste materiaaleigenschappen en oppervlakteafwerking te behouden.

  1. Minimale buigradius bepalen

De minimale interne buigradius voor roestvaststalen buizen is een kritische parameter die van verschillende factoren afhangt:

  • Materiaalsoort en hardheid
  • Wanddikte
  • Buigrichting (longitudinaal vs. transversaal)
  • Vereiste oppervlaktekwaliteit

Een praktische benadering voor het schatten van de minimale buigradius is 50% van de rekwaarde van het materiaal die door de leverancier wordt verstrekt als uitgangspunt te nemen. Dit moet echter worden gevalideerd door testen en worden aangepast op basis van specifieke toepassingsvereisten en kwaliteitsnormen.

Extra overwegingen:

  • Gebruik van doornen of vulmaterialen om inzakken of ovalisatie in dunwandige buizen te voorkomen
  • Methoden voor oppervlaktebescherming om vervuiling of beschadiging tijdens het buigproces te voorkomen
  • Behandelingen na het buigen zoals passiveren om de corrosieweerstand in het gebogen gebied te herstellen
  • Niet-destructief onderzoek (bijvoorbeeld kleurstofpenetrant of ultrasone inspectie) om de integriteit van gebogen secties te controleren

IV. Buigproces van 304 roestvrij staal om pijp

Speciale machine voor het buigen van pijpen met verschillende hoeken

De 304 roestvrijstalen ronde buis is een holle, ronde roestvrijstalen buis die veel wordt gebruikt in verschillende bouwdecoratietoepassingen zoals hekken, trapleuningen en binnenplaatsdeuren.

Het buigproces moet soepel verlopen, met een nauwkeurige hoek en zonder scheuren.

Vervolgens zal ik de buigtechnologie voor 304 roestvrijstalen ronde buizen.

1. Buigmethode van ronde buis

1. Hete buigmethode:

Als voorbereiding op het buigen van de 304 roestvaststalen ronde pijp, zet je eerst de rollen van de boogauto vast op een ijzeren plaat op basis van de buitendiameter van de pijp. Vul de pijp met zand en plug beide uiteinden in met houten pluggen. Verwarm vervolgens het deel van de pijp dat gebogen gaat worden voor met een vlam.

2. Koudbuigmethode:

Voordat je de pijpbuigmachine gebruikt, is het belangrijk om de machine grondig te testen. Om scheuren te voorkomen, moet er aan de onderkant een opening zijn die gelijk is aan de dikte van de plaat en moet er een buiginkeping worden gekozen met een diepte van 8 keer de dikte van de plaat.

Zie ook:

2. Technische problemen

1. Tijdens het bewerken genereert de wrijving tussen het werkstuk en het gereedschap grote hitte en slijt het gereedschap gemakkelijk.

Daarom zijn de vereisten voor gereedschapsmaterialen zijn strenger en vereisen slijtvastheid en bestendigheid tegen hoge temperaturen.

En moet voldoen aan de eisen van scherpe randen.

2. De buigproces is langzaam en vereist een grote kracht, wat leidt tot een lage productie-efficiëntie.

Bovendien wordt zwavelchloride vanwege de hoge verwarmingscapaciteit over het algemeen gebruikt als een goede koelolie en is het effect beter.

Daarom is het belangrijk voor werknemers die 304 roestvrij staal ronde buizen verwerken om een goed niveau van ervaring en technische vaardigheid te hebben.

3. Voorzorgsmaatregelen

1. Buigen:

De algemene vereisten voor 304 roestvrij staal rond buizen buigen radius (R) is dat deze ten minste 1,5 tot 2 keer de diameter moet zijn.

Als de buigradius (R) te klein is, zal de bocht vlak zijn.

De buigradius (R) van dezelfde roestvrijstalen pijp moet consistent zijn om te voldoen aan de consistentie van de wielmatrijs.

De lengte van de rechte rand van de bocht moet minstens 2 keer de diameter zijn, anders is de dobbelsteen buigen kan niet soepel worden vastgeklemd.

2. Procesgat:

Procesgaten moeten worden gereserveerd voor 304 roestvaststalen ronde pijplassen om de lasslakken die ontstaan tijdens het lassen beter te kunnen afvoeren. lassen.

3. Verwerkingsprestaties:

Overweeg eerst de bewerkbaarheid van 304 roestvrijstalen ronde buizen.

Roestvrij staal heeft een hoge plasticiteit, taaiheid, snijden energieverbruik, snijtemperatuur, lage thermische geleidbaarheid, slechte warmteafvoer, en kan gemakkelijk leiden tot temperatuurstijging van het gereedschap.

Deze factoren kunnen de hechting en lasbaarheid van roestvrij staal en veroorzaken verstoppingen tijdens het snijproces, wat leidt tot een vermindering van de oppervlakteafwerking van de roestvrijstalen buizen.

V. Buigkwaliteit en inspectie

Buigradius

De buigradius is een kritieke parameter voor de kwaliteit van roestvaststalen buizen en geeft de kromming van de buisbocht weer. Bij het bepalen van de optimale buigradius moet rekening worden gehouden met de diameter van de buis, de wanddikte, de materiaaleigenschappen en de beoogde toepassing. Een goed gekozen buigradius is essentieel om de structurele integriteit te behouden, materiaalbreuk te voorkomen en optimale prestaties van het buissysteem te garanderen.

Diameter tot radius verhouding: Hoewel de diameter-radiusverhouding van 2:1 een gangbare richtlijn is, maken geavanceerde productietechnieken en materiaalinnovaties het nu mogelijk om in bepaalde toepassingen strakkere bochten te maken. Met doornbuigen kunnen bijvoorbeeld verhoudingen van slechts 1:1 worden bereikt voor sommige roestvast staalsoorten, maar dit vereist precieze gereedschappen en procesbeheersing.

Materiaaleigenschappen: De buigbaarheid van roestvast staal wordt beïnvloed door de microstructuur, de hardingssnelheid en de vervormbaarheid. Austenitische kwaliteiten zoals 304 en 316 bieden over het algemeen een superieure buigbaarheid vanwege hun kubusvormige structuur, terwijl ferritische en martensitische kwaliteiten grotere buigradii of tussenliggende gloeistappen nodig kunnen hebben om scheuren te voorkomen.

Springback

Terugvering is een elastisch herstelfenomeen dat inherent is aan metaalvervormingsprocessen, waarbij de gebogen buis gedeeltelijk terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm na het loslaten van de buigkrachten. Dit effect kan leiden tot maatonnauwkeurigheden en een slechte pasvorm in complexe assemblages als het niet goed wordt beheerd.

Buigproces: De grootte van de terugvering wordt beïnvloed door verschillende factoren:

  • Buigmethode: Roterend trekbuigen resulteert meestal in minder terugvering in vergelijking met pers- of rolbuigen door een betere materiaalbeheersing.
  • Buigsnelheid: Hogere snelheden zorgen over het algemeen voor een grotere terugvering door de rekstijleffecten.
  • Staat van gereedschap: Versleten matrijzen of opspandoorns kunnen leiden tot inconsistente terugvering.
  • Smering: Een goede smering kan de wrijving verminderen en de consistentie van de buiging verbeteren, wat indirect invloed heeft op de terugvering.

Corrigerende maatregelen: Geavanceerde compensatietechnieken voor terugvering omvatten:

  • Overbuigen: De vereiste overbuighoek berekenen met behulp van eindige-elementenanalyse (FEA) of empirische gegevens voor nauwkeurige compensatie.
  • Adaptieve regelsystemen: Real-time bewaking en aanpassing van buigparameters voor consistente resultaten.
  • Correctie na buigen: Door gebruik te maken van gecontroleerd omgekeerd buigen of plaatselijke warmtebehandeling kan de uiteindelijke buighoek nauwkeurig worden afgesteld.

Inspectiemethoden:
Gebruik een combinatie van visuele, mechanische en niet-destructieve testmethoden om ervoor te zorgen dat de buigkwaliteit aan de specificaties voldoet:

  1. Coördinatenmeetmachine (CMM): Voor uiterst nauwkeurige metingen van buighoeken, radii en buisprofielen.
  2. Optische vergelijkers of 3D-scanners: Voor snelle vergelijking met CAD-modellen of sjablonen.
  3. Ultrasoon testen: Om mogelijke interne defecten of wandverdunning in kritieke bochten op te sporen.
  4. Hydrostatische druktests: Om de integriteit van gebogen secties onder bedrijfsdruk te controleren.

VI. Problemen oplossen en oplossen

Veelvoorkomende buigproblemen

Bij het buigen van roestvaststalen buizen is het identificeren en aanpakken van potentiële problemen van cruciaal belang om de integriteit en prestaties van het product te garanderen. Veel voorkomende buigproblemen zijn

Knikken: Doet zich voor wanneer de buis inzakt of vouwt op het buigpunt, meestal als gevolg van een onjuiste instelling van het gereedschap of een onjuiste doornkeuze. Knikken kan de structurele integriteit in gevaar brengen, wat kan leiden tot lekken, spanningsconcentraties of voortijdig falen.

Ovaalheid: Uit zich als een verlies van cirkelvormige dwarsdoorsnede, wat resulteert in een ovaal profiel. Dit probleem is vaak het gevolg van een verkeerde matrijsselectie, onvoldoende tegendruk of een te grote buigkracht. Ovaalheid kan de stromingseigenschappen van vloeistoffen en de compatibiliteit van de fitting beïnvloeden.

Rimpelen: Wordt gekenmerkt door kleine plooien of golven langs de binnenradius van de buiging. Gewoonlijk veroorzaakt door onvoldoende ondersteuning van de doorn, onjuiste instelling van de afstrijkmatrijs of te grote drukkrachten tijdens het buigen. Plooien kunnen turbulentie veroorzaken in vloeistofsystemen en fungeren als spanningsverhogers.

Terugvering: Een natuurlijk fenomeen waarbij de gebogen buis gedeeltelijk terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm door elastisch herstel. De mate van terugvering varieert op basis van materiaaleigenschappen, buigradius en wanddikte. Als je geen rekening houdt met terugvering, kan dit leiden tot onnauwkeurige buighoeken en geometrieën.

Wanddunning: Treedt op aan de buitenste straal van de bocht door uitrekking van het materiaal. Overmatige wanddunning kan de drukdragende capaciteit en corrosiebestendigheid van de buis in gevaar brengen.

Corrigerende maatregelen

Om de levensduur, betrouwbaarheid en optimale prestaties van gebogen roestvaststalen buizen te garanderen, moet je de volgende corrigerende maatregelen nemen:

Geoptimaliseerde gereedschapsselectie: Gebruik materiaalspecifiek gereedschap, zoals opspandoorns, afstrijkerstempels en drukstempels van de juiste maat. Overweeg het gebruik van buigmatrijzen met urethaan inleg voor een betere oppervlakteafwerking en minder markering.

Voldoende doornsteun: Kies doornen met de juiste plug- en kogelconfiguraties om interne ondersteuning te bieden tijdens het buigen. Gebruik smeermiddel voor de doorn om wrijving te verminderen en krassen op het binnenoppervlak te voorkomen.

Aanpassing drukmatrijs: Stem de instellingen van de drukmatrijs nauwkeurig af om een consistent wandcontact te behouden zonder overmatige compressie. Overweeg het gebruik van een roterend-trekbuigproces voor een betere controle over de materiaalstroom.

Optimalisatie van de afstrijkermatrijs: Pas de positie en druk van de afstrijker aan om effectief rimpelen te voorkomen en wrijving te minimaliseren. Gebruik afstrijkmatrijzen van hoge kwaliteit met de juiste ontlastingshoeken voor het specifieke materiaal en de buigradius.

Keuze van buigradius: Kies een geschikte buigradius (meestal 3-4 keer de buitendiameter van de buis voor roestvast staal) om een evenwicht te vinden tussen vervormbaarheid en prestatievereisten. Grotere radii resulteren over het algemeen in minder wanddunning en minder terugvering.

Aandacht voor materiaaltoestand: Houd rekening met de hardingseigenschappen van roestvast staal. Uitgegloeide buizen kunnen de voorkeur hebben voor krappe radiusbochten, terwijl spanningsgeharde buizen een betere terugveringscontrole kunnen bieden voor grotere radii.

Smeerstrategie: Implementeer een uitgebreid smeerplan en gebruik compatibele smeermiddelen voor opspandoorns, afstrijkers en externe buisoppervlakken om wrijving te verminderen en de materiaalstroom te verbeteren.

Machinekalibratie en -onderhoud: Kalibreer buigapparatuur regelmatig en zorg dat alle onderdelen goed zijn uitgelijnd. Zorg voor een consistente klemdruk en een soepele werking van bewegende delen.

Procesparameteroptimalisatie: Afstemmen van buigsnelheid, tegendruk en opvoerdrukinstellingen. Gebruik computergestuurde buigmachines voor nauwkeurige, herhaalbare resultaten en de mogelijkheid om materiaalvariaties te compenseren.

Maatregelen voor kwaliteitscontrole: Implementeer strenge inspectieprotocollen, waaronder het gebruik van coördinatenmeetmachines (CMM's) of optische scansystemen om de buighoeken, ovaalheid en consistentie van de wanddikte te controleren.

VII. Buignormen en richtlijnen

Industrie Codes

Bij het buigen van roestvaststalen buizen is het van het grootste belang dat de industriële codes en normen worden nageleefd om precisie, betrouwbaarheid en naleving te garanderen. De belangrijkste normen zijn:

ASME B31.1: Power Piping Code - Regelt het ontwerp, de fabricage en installatie van elektrische leidingsystemen, inclusief specifieke eisen voor het buigen van roestvrijstalen buizen.

ASME B31.3: Process Piping Code - Heeft betrekking op procespijpleidingen in raffinaderijen en chemische fabrieken en beschrijft buigprocedures en kwaliteitscontrole voor roestvrijstalen buizen.

ASTM A269/A269M: Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Tubing - Omschrijft materiaaleigenschappen en toleranties die cruciaal zijn voor buigbewerkingen.

AWS D18.1/D18.1M: Specificatie voor het lassen van Austenitisch Roestvaststalen Buizen en Leidingsystemen - Biedt richtlijnen voor het lassen van gebogen buizen, waardoor de integriteit van de eindassemblage wordt gegarandeerd.

Naleving van deze normen zorgt voor structurele integriteit, prestatiebetrouwbaarheid en veiligheid van gebogen roestvast stalen buizen in verschillende toepassingen.

Specificaties materiaal

Materiaalspecificaties zijn cruciaal bij het bepalen van de buigeigenschappen en de uiteindelijke productprestaties. Belangrijke overwegingen zijn onder andere:

1. Roestvrij staalsoort:

  • 304: Uitstekende vervormbaarheid, geschikt voor de meeste buigtoepassingen.
  • 316: Superieure corrosiebestendigheid, ideaal voor maritieme of chemische verwerkingsomgevingen
  • 321: Hoge temperatuurstabiliteit, bij voorkeur voor warmtewisselaartoepassingen
  • 2205 (Duplex): Hoge sterkte en corrosiebestendigheid, gebruikt in veeleisende offshore toepassingen

2. Afmetingen buizenstelsel:

  • Buitendiameter (OD): Beïnvloedt minimale buigradius en gereedschapsselectie
  • Wanddikte: Beïnvloedt terugvering en ovaalheid; dikkere wanden vereisen over het algemeen grotere buigradii
  • Verhouding tussen OD en wanddikte: Kritisch voor het bepalen van buiggrenzen en het voorkomen van wandverzakking

3. Mechanische eigenschappen:

  • Opbrengststerkte: Bepaalt de kracht die nodig is voor plastische vervorming
  • Treksterkte: Beïnvloedt de maximaal toelaatbare spanning tijdens het buigen
  • Rek: Geeft de vervormbaarheid en vervormbaarheid van het materiaal aan

4. Metallurgische toestand:

  • Gegloeid: Biedt maximale vervormbaarheid
  • Gehard: Vereist hogere buigkrachten, maar kan een betere terugveercontrole bieden

5. Afwerking oppervlak:

  • Beïnvloedt de wrijving tijdens het buigen en de uiteindelijke esthetische kwaliteit
  • Tot de opties behoren freesafwerking, gepolijst of speciale coatings voor betere smering

Het selecteren van de juiste materiaalspecificaties is cruciaal voor het bereiken van optimale buigresultaten, het voldoen aan prestatie-eisen en het garanderen van een lange levensduur van de gebogen roestvaststalen buizen in de beoogde toepassing. Ingenieurs moeten deze factoren zorgvuldig afwegen tegen de eisen van het project en de productiemogelijkheden om de beste resultaten te bereiken.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Misschien vind je dit ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!

De ultieme gids voor pijpenbuigen (2024 bijgewerkt)

Heb je je ooit afgevraagd hoe ingewikkelde pijpvormen met precisie worden gemaakt? Deze gids onthult de geheimen van pijpbuigers en onderzoekt hun types, mechanismen en toepassingen. Met inzichten van doorgewinterde werktuigbouwkundige...

10 essentiële buigtechnieken en -methoden

Deze blogpost verkent de fascinerende wereld van buigtechnieken voor pijpen. Als doorgewinterd werktuigbouwkundig ingenieur deel ik mijn inzichten in de verschillende methoden die worden gebruikt om buizen te vormen voor diverse toepassingen ....
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2025. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.