1. Tecnologia de formação de dobra a frio A tecnologia de formação de dobra a frio é um método de processamento a frio localizado contínuo, que envolve a aplicação de força externa ao metal no ângulo de dobra através de vários estágios para fazê-lo sofrer deformação de dobra, alcançando a forma desejada. Em comparação com a dobragem a quente, a dobragem a frio oferece uma eficiência de produção superior, consumo de energia e produto [...]
A tecnologia de conformação por dobragem a frio é um método de processamento a frio localizado contínuo, que envolve a aplicação de força externa ao metal no ângulo de dobragem através de várias fases para o fazer sofrer uma deformação por dobragem, alcançando a forma desejada.
Em comparação com a dobragem a quente, a dobragem a frio oferece uma eficiência de produção, um consumo de energia e uma qualidade de produto superiores.
Sendo uma técnica de conformação económica e eficiente, a tecnologia de conformação por flexão a frio é amplamente utilizada no fabrico de tubos de aço corrugados.
Ajustando os parâmetros do equipamento de moldagem por flexão a frio, é possível controlar a raio de curvaturaângulo e comprimento para obter várias formas de tubos de aço corrugados.
Os tubos de aço ondulado formados a frio têm as mesmas características de desempenho que os tubos formados a quente, tais como resistência à compressão, resistência à vibração e maleabilidade, mas a um custo mais baixo e com uma qualidade mais estável, o que os torna altamente favorecidos na indústria de tubos de aço ondulado.
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Na construção da cidade de esponja:
Em comparação com os tubos de ferro fundido e de betão, os tubos de aço corrugado formados por flexão a frio apresentam custos de material mais baixos, elevada resistência, construção leve, excelente resistência à corrosão, fácil instalação e uma vida útil mais longa.
Para tubos mais curtos ou cenários em que não é necessário dobrar, os tubos de aço corrugado inteiros são mais adequados devido à sua maior resistência e melhores capacidades de vedação.
No entanto, para sistemas de tubagem que requerem dobragem, os tubos de aço corrugado segmentados são mais práticos, uma vez que podem ser combinados para formar tubos de diferentes comprimentos e ângulos, oferecendo maior flexibilidade.
Para situações particulares, como o fabrico de tubos no local, os tubos de aço corrugado em espiral são os mais adequados, uma vez que podem ser fabricados no local em vários comprimentos e ângulos, oferecendo a maior adaptabilidade.
Nos projectos de túneis subterrâneos para serviços públicos (Figura 7), os tubos de aço corrugado enformados a frio são utilizados para sistemas de drenagem como valas e tubos de drenagem.
Servem também como condutas de ventilação em sistemas de ventilação, assegurando a circulação do ar e a expulsão de gases nocivos.
Estes tubos são utilizados nos sistemas de proteção contra incêndios dos túneis subterrâneos de serviços públicos e fazem parte integrante dos sistemas de proteção de cabos, fabricados em várias formas e tamanhos como condutas de proteção de cabos.
Os tubos de aço corrugado são geralmente mais adequados para tubos de pequeno diâmetro e para a transmissão a curta distância do que os túneis principais de betão armado.
Oferecem uma excelente flexibilidade e vedação, adaptando-se às mudanças de terreno e às curvas das condutas. Além disso, os custos de fabrico e instalação dos tubos de aço corrugado são relativamente mais baixos, reduzindo os custos do projeto.
Além disso, são fáceis de transportar, rápidos de instalar e têm uma elevada precisão de construção.
Nos projectos de bueiros, os tubos de aço ondulado formados a frio podem ser utilizados para drenagem, ventilação, sistemas de suporte (fazendo várias formas e tamanhos de arcos e estruturas de paredes laterais) e sistemas de proteção (protegendo as estruturas dos bueiros da erosão da água e dos sedimentos, como se pode ver na Figura 8).
Os tubos de aço corrugado utilizados nas condutas têm uma excelente resistência às vibrações e capacidade de impermeabilização.
Em comparação com as condutas de betão, os tubos de aço corrugado têm uma vida útil mais longa (mais de 100 anos), ciclos de construção mais curtos, são menos difíceis de construir, custam menos, têm uma elevada resistência à deformação e baixos custos de manutenção após a conclusão.
A presença de ondulação axial ajuda a distribuir a tensão e a deformação ao longo das direcções axial e radial, difundindo mais eficazmente as concentrações de tensão.
Especialmente em regiões frias com permafrost, solos moles, solos expansivos e loess, os benefícios económicos são significativos. As condutas de aço ondulado impedem a deslocação das condutas de aquecimento.
Assim, a remoção da ferrugem destes tubos de aquecimento assegura a vida útil das condutas corrugadas. Os métodos de remoção de ferrugem incluem a remoção técnica de ferrugem, a remoção mecânica de ferrugem e a remoção química de ferrugem.
A experiência mostra que a utilização de tubos de aço ondulado em vez de betão armado para a construção de tubos de drenagem tem vantagens inigualáveis em termos de ciclos de construção, custos, proteção ambiental, etc.
A utilização de bueiros metálicos ondulados melhora significativamente o conforto e a segurança rodoviária, evitando o fenómeno do "carro saltitante" nos bueiros rodoviários e resolvendo os danos causados pelo gelo nas regiões frias.
A agricultura de conservação da água é uma componente crucial da produção agrícola que envolve o desenvolvimento, a utilização e a gestão dos recursos hídricos.
Os tubos de aço corrugado formados a frio têm aplicações extensivas na construção agrícola de conservação de água, incluindo:
1) Canais de irrigação: Os tubos de aço corrugado actuam como componentes principais nos canais de irrigação, desviando a água de reservatórios e rios para as terras agrícolas para abastecer as culturas.
2) Sistemas de drenagem: Estes tubos servem de condutas primárias em sistemas de drenagem de terras agrícolas (Figura 9), descarregando o excesso de água em rios e reservatórios, evitando o encharcamento das terras agrícolas.
3) Reservatórios e lagos de armazenamento: Os tubos de aço corrugado são utilizados na construção de reservatórios e lagos de armazenamento, assegurando um abastecimento de água consistente (Figura 10). A sua elevada resistência e leveza conferem-lhes uma maior durabilidade e baixos custos de manutenção.
4) Irrigação com poupança de água: Os tubos de aço corrugado são utilizados na irrigação por gotejamento e aspersão, aumentando a utilização da água e conservando os recursos.
5) Projectos de conservação do solo e da água: Estes tubos desempenham um papel em projectos como barragens antiderrapantes, aterros, prevenção da erosão do solo e salvaguarda do ambiente agrícola.
6) Aquicultura: Os tubos de aço corrugado podem ser utilizados em construções de aquacultura, como tanques de peixes e de camarões, proporcionando um abastecimento de água consistente e melhorando o ambiente de reprodução.
7) Manutenção das instalações hídricas agrícolas: Estes tubos são essenciais para a manutenção das instalações hídricas agrícolas, como a dragagem de rios e a desobstrução de canais, garantindo o funcionamento normal das instalações hídricas agrícolas.
8) Monitorização e gestão dos recursos hídricos: Os tubos de aço corrugado podem ser utilizados na construção de sistemas de monitorização e gestão de recursos hídricos, tais como estações de observação do nível da água e estações de monitorização da qualidade da água, oferecendo dados exactos sobre os recursos hídricos para orientar a elaboração de políticas na agricultura de conservação da água.
Em aplicações hídricas e agrícolas, o tipo de tubo corrugado de aço enformado a frio a selecionar depende principalmente dos seguintes factores:
No domínio dos túneis de minas de carvão, as vantagens dos tubos ondulados de aço residem na sua força, flexibilidade e resistência à corrosão. O ambiente nos túneis das minas de carvão é agreste e com restrições de espaço, exigindo materiais de tubagem de alta qualidade.
Os tubos ondulados de aço enformado a frio satisfazem perfeitamente estas exigências. A sua resistência pode ser 3 a 5 vezes superior à dos tubos de aço normais, o que lhes permite suportar pressões elevadas e cargas pesadas que se encontram habitualmente nos túneis das minas de carvão.
Além disso, os tubos ondulados de aço formados a frio possuem uma excelente resistência à vibração e propriedades anti-corrosão, tornando-os adequados para áreas com condições geológicas complexas e desastres naturais frequentes, garantindo o funcionamento seguro dos túneis das minas de carvão.
Além disso, os custos de instalação e manutenção destes tubos são mais baixos, reduzindo efetivamente os custos operacionais dos túneis das minas de carvão.
Por conseguinte, os tubos ondulados de aço enformado a frio têm um vasto potencial de mercado para aplicações em túneis de minas de carvão.
Para a sua aplicação em túneis de minas de carvão, a seleção de tubos corrugados de aço depende dos seguintes factores:
Os meios normalmente transportados nos túneis das minas de carvão são ar comprimido e água, com poucas partículas sólidas em suspensão. Para além disso, os espaços dos túneis das minas de carvão são estreitos, com muitas curvas nas condutas.
Assim, os tubos corrugados de aço segmentados, devido ao seu tamanho mais pequeno e melhor manobrabilidade, são mais adequados para instalação em espaços apertados com muitas curvas.
Os tubos ondulados de aço de comprimento total e os tubos ondulados de aço em espiral são menos adequados nestas situações.
Em conclusão, para aplicações em túneis de minas de carvão, os tubos corrugados de aço segmentados são a escolha preferida.
Em projectos de pontes e túneis, os tubos ondulados de aço enformado a frio apresentam uma elevada resistência e durabilidade.
Em projectos de pontes, os tubos corrugados de aço formados a frio são normalmente utilizados para estruturas de suporte de carga de pilares e encontros de pontes, como mostram as Figuras 11 e 12.
Dada a grande extensão e as cargas pesadas das pontes rodoviárias, há uma grande procura de resistência do material de tubagem estrutural. A resistência dos tubos ondulados de aço formados a frio pode ser 3-5 vezes superior à dos tubos de aço comuns, satisfazendo plenamente os requisitos das estruturas das pontes.
Além disso, os tubos ondulados de aço têm uma ductilidade inerente, o que lhes permite absorver impactos de cargas dinâmicas, aumentando assim a segurança estrutural.
Em projectos de túneis, os tubos ondulados de aço enformado a frio são frequentemente utilizados em estruturas de suporte, como construções em arco e chumbadouros. Os ambientes dos túneis são difíceis, exigindo uma elevada resistência e durabilidade dos materiais utilizados.
Os tubos ondulados de aço enformados a frio não só possuem uma elevada resistência como, através de tratamentos de superfície, oferecem uma excelente resistência à corrosão, garantindo uma segurança estrutural a longo prazo.
Além disso, devido à sua natureza leve, são fáceis de transportar e instalar, especialmente em espaços confinados como os túneis.
Atualmente, com a aceleração da construção de auto-estradas em todo o mundo, dezenas de milhares de quilómetros de auto-estradas exigem grandes quantidades de materiais estruturalmente seguros. Esta procura abriu caminho para a aplicação de tubos ondulados de aço formados a frio.
A seleção de tubos corrugados de aço enformado a frio em aplicações rodoviárias baseia-se principalmente nas seguintes considerações:
Em resumo, a seleção de tubos ondulados de aço para aplicações em auto-estradas requer uma análise abrangente baseada nas especificidades do projeto.
De um modo geral, para diâmetros mais pequenos e requisitos de suporte de carga menores, os tubos corrugados de aço segmentados são ideais. Para diâmetros maiores ou exigências de carga mais elevadas, os tubos ondulados de aço de comprimento total ou em espiral são mais adequados.
Embora a tecnologia de enformação a frio seja amplamente utilizada na indústria dos tubos ondulados de aço, continua a enfrentar alguns desafios e dificuldades.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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