Cómo se doblan los tubos metálicos: detalles tecnológicos del trabajo.
Los tubos doblados en ángulo han encontrado aplicación en las industrias química y petrolera, así como en la construcción de maquinaria y aparatos.Ningún proyecto arquitectónico o de construcción puede prescindir de ellos.
Se pueden utilizar todo tipo de accesorios para girar, pero luego pueden aparecer fugas y, a veces, esto es simplemente inaceptable por razones estéticas. Se garantiza una apariencia más atractiva y una alta confiabilidad al doblar las tuberías, un proceso que no viola su integridad.
Le diremos cuál es la mejor manera de doblar un tubo de metal utilizando tecnología tanto en frío como en caliente. El artículo que presentamos describe las características específicas de doblar tubos hechos de diversos materiales. Se dan las características de trabajar con perfiles y tubos redondos convencionales.
El contenido del artículo:
Características del proceso de doblado.
Cada metal tiene sus propias características, sin tenerlas en cuenta es imposible darle al metal laminado una forma compleja. El tubo doblado está sujeto a fuerzas radiales y tangenciales.
Los primeros deforman la sección y los segundos contribuyen a la aparición de pliegues. El principal requisito para el resultado final es que la sección transversal de la tubería permanezca sin cambios y no haya ondulaciones en las paredes. La flexión le permite minimizar la cantidad de soldaduras al colocar tuberías con todo tipo de curvas.
Métodos para doblar tuberías.
Según el ángulo de curvatura requerido, el material y el diámetro de la tubería, el doblado se puede realizar manualmente o utilizando un equipo especial. También existen curvados en caliente y en frío, con y sin llenado de la cavidad del tubo.
Una vez eliminada la carga, se produce un fenómeno llamado resorte, que es directamente proporcional al módulo de elasticidad del material. La cantidad de deformación posible también depende del método de doblado utilizado y de la geometría del objeto.
Detalles de la tecnología de moda.
Este método se elige cuando es necesario doblar una tubería con un diámetro de 10 cm o más, la deformación de las tuberías se realiza en caliente, tanto manualmente como mediante mecanismos. Existe un radio de curvatura mínimo.
La longitud de la zona de la tubería que debe calentarse se determina en función del diámetro de la tubería y del ángulo de curvatura. En este caso, el redondeo no puede ser inferior al diámetro de la tubería multiplicado por 3.
Encuentre la longitud de la sección calentada usando la fórmula:
L = α x d / 15
En la fórmula: L es la longitud requerida en mm, α es el ángulo de flexión en grados, d es el diámetro exterior de la tubería en mm, 15 es el coeficiente. Digamos que es necesario doblar un tubo con un diámetro de 200 mm en un ángulo de 60⁰, entonces L = 60 x 200/15 = 800 mm, es decir 4 diámetros.
Para doblar la tubería, se debe calentar a 900⁰. La temperatura óptima para comenzar a doblar es 760⁰ y al final, 720⁰C. Cuando se quema, las características de resistencia del material se deterioran.
El proceso de curvado en caliente incluye varias operaciones:
- hacer una plantilla;
- embalaje de arena;
- marcado del sitio;
- calor;
- doblando.
Para evitar que se deforme la sección transversal del tubo y que no se formen puntos dulces en su parte interior al doblarse, el espacio interior se rellena con arena de cuarzo.
La arena primero se seca y se calcina para eliminar las impurezas orgánicas a una temperatura de 150 a 500⁰ y luego se pasa a través de un tamiz fino con un tamaño de celda de 3,3 x 3,3 mm. Antes de comenzar a rellenar la tubería, debe tapar un extremo.
Como tapones se utilizan tapones de madera o metal con un orificio para que salgan los gases. No se puede utilizar arena fina y húmeda, porque... el primero se sinteriza bajo influencia térmica y se adhiere firmemente a las paredes de las tuberías.
El segundo, como resultado de la formación de vapor, contribuye al desarrollo de una alta presión interna, que puede provocar que el tapón salga volando. La presencia de piedras en el embalaje es inaceptable, ya que pueden atravesar la pared de la tubería.
El proceso de rellenar la tubería requiere mucha mano de obra, por lo que se transporta a la torre y se le da una posición ligeramente inclinada o vertical. Dado que la calidad del curvado depende directamente de la compactación del empaque, el tubo se golpea continuamente durante todo el proceso. Un sonido sordo indica que la pieza de trabajo está bien llena.
Antes de pasar directamente a la operación principal, las áreas de futuras curvas se dibujan en una tubería llena de arena, colocando una plantilla. Los tubos se calientan en hornos u hornos. Doblez tanto manual como mecanizado.
En este último caso, se utilizan placas especiales, equipadas con postes de empuje, con los que se fija la sección calentada de la tubería, y abrazaderas que sirven para sujetar el extremo de la tubería a la placa.Se coloca un cable en el extremo opuesto de la tubería, cuya tensión con la ayuda de un cabrestante o cabrestante hace que la tubería se doble.
Para evitar que las paredes de la tubería se deformen, se colocan juntas, rectas o curvas, en el espacio del soporte de la tubería. El extremo libre con el cable conectado se fija mediante un soporte. Durante el proceso, se controla la geometría de la tubería aplicándole periódicamente una plantilla.
Después de doblar la tubería en el ángulo deseado, los tapones se quitan quemándolos o simplemente tirándolos. Se vierte la arena, se limpia y se lava la tubería. Realice una verificación final de doblez usando una plantilla.
Doblado en frío
Para cambiar la configuración de tuberías de pequeños diámetros se utilizan varios dispositivos manuales, para grandes diámetros se utilizan dobladoras de tubos mecanizadas. En casa, lo más frecuente es doblar tuberías de agua y gas. tubos de aceroutilizado en la construcción de sistemas de suministro de agua y calefacción.
Doblar una tubería a 90⁰ se llama curva, 180⁰ es un rollo, con la formación de una repisa es una trama y en forma de bucle es un soporte.
Existen otros dispositivos para doblar manualmente. En casa, para hacer un serpentín para calentar agua, simplemente se enrolla un tubo de acero inoxidable con un diámetro de unos 20 mm en un trozo de tubo de gran diámetro. Primero, se suelda un soporte a un tubo grande, se coloca sobre soportes y se sujeta.
El tubo se llena bien con arena y se cierra con tapones, luego se inserta en el soporte y comienza a enrollarse. El tubo utilizado como plantilla debe torcerse, por lo que requerirá el esfuerzo de al menos dos personas. Una vez terminado el bobinado, se nivela la bobina.
Se puede doblar una tubería de acero inoxidable u otro material en casa utilizando el dispositivo más simple. Es recomendable utilizarlo para pequeños volúmenes de trabajo.
Puede construir una máquina dobladora de tubos mecánica simple con sus propias manos, especialmente si tiene habilidades de soldadura y está familiarizado con una máquina de soldar:
Para la fabricación de primitivos. dispositivo para doblar tubos Necesitará una losa de hormigón, pasadores de metal y un taladro percutor. La losa se divide en celdas de 40 x 40 o 50 x 50 mm. Con un perforador, se perforan agujeros en las esquinas de las celdas y se insertan alfileres en ellos.
El producto tubular se inserta entre los pasadores y, aplicando fuerza, se dobla. La precisión de este método de doblado no es la ideal, pero es suficiente para utilizar la pieza de trabajo en casa. Para doblar con mayor precisión, puede utilizar un dispositivo fabricado a base de un gato.
Para evitar que se deforme la luz interna de la tubería, se utilizan medios para contrarrestar este proceso desde el interior. La arena se utiliza con mayor frecuencia como limitadores internos. En este caso, se inserta un tapón en un extremo de la tubería, se vierte arena a través del otro y luego se tapa con un tapón. A continuación, se realiza la flexión.
A veces el limitador es un resorte fabricado especialmente para este fin. Para enrollar se utiliza alambre con un diámetro de 1 a 4 mm. El resorte debe encajar libremente en el tubo en el punto de curvatura; una parte del cable queda afuera.
El sistema hidráulico de herramientas manuales, máquinas portátiles y estacionarias facilita significativamente el proceso de curvado y acelera el proceso de deformación de la tubería:
Una vez completada la curvatura, se retira el resorte tirando del cable. Cuando se trabaja con una tubería con una sección transversal cuadrada, se selecciona alambre con la misma sección transversal para hacer un resorte.
Para este propósito también es adecuado un haz de alambre compuesto de segmentos separados, que se empujan hacia adentro uno por uno hasta el punto de doblarse en el futuro. Una vez completada la operación, los segmentos también se eliminan uno por uno. Puede doblar manualmente un tubo de acero inoxidable con una sección transversal de hasta 4 cm y un espesor de pared de 0,3 cm.
Para trabajar con grandes diámetros se requiere equipo profesional. Hay máquinas dobladoras de tubos equipadas con mandril. Este elemento estructural es una varilla de metal ordinaria.
Antes de iniciar el proceso de curvado, se coloca en el interior para evitar la deformación de las paredes de la tubería. Los mandriles incluidos en el kit tienen diferentes secciones, por lo que puedes elegir la que necesitas para un diámetro específico de productos de tubería.
Cambiar la configuración de tuberías de metales no ferrosos.
Los metales no ferrosos tienen una propiedad muy útil: alta ductilidad. Sin embargo, no son lo suficientemente fuertes. Durante el proceso de flexión, como resultado de la aplicación de fuerzas de compresión y tensión, la tubería puede colapsar o romperse. Para evitar que esto suceda, es necesario seguir estrictamente la tecnología.
¿Cómo doblar tubos de cobre y latón?
Se utilizan métodos fríos y calientes para doblar tubos de cobre y latón. Al elegir el primero, se elige arena como relleno interno y colofonia fundida como segundo relleno. La tecnología de curvado es la misma que la de los tubos de acero.
Los productos tubulares de cobre y latón se recocen y luego se enfrían antes de doblarse en frío. El rango de temperatura para ambos materiales es el mismo: de 600 a 700⁰С. La diferencia está en el medio de enfriamiento: el cobre se coloca en agua y el latón se enfría en aire.
Una vez finalizado el proceso, la colofonia se elimina fundiéndola. Para evitar la rotura de la tubería, el proceso nunca debe iniciarse desde la mitad de la tubería, sólo desde los extremos. Como dispositivos de doblado se utilizan tanto herramientas simples como equipos mecánicos complejos.
Las dobladoras de tubos manuales funcionan gracias al esfuerzo físico humano, mientras que las hidráulicas reducen estos esfuerzos al mínimo. Ambos están equipados con boquillas intercambiables para permitirle seleccionar el diámetro deseado.
Es mucho más fácil trabajar con tubos de cobre y latón que con tubos de acero, pero la deformación del metal durante la flexión se produce según las mismas leyes de la física. En la sección de flexión, la superficie exterior experimenta tensión, como resultado de lo cual las paredes se vuelven más delgadas.
Dentro de la tubería se producen procesos inversos: la pared se contrae y se vuelve más gruesa. Existe el riesgo de que la sección redonda se convierta en ovalada y reduzca el diámetro nominal, por lo que no se debe iniciar el curvado sin tomar medidas para evitar estos fenómenos.
Doblado de tubos de aluminio
Métodos básicos doblado de tubos de aluminio lo mismo que el latón o el cobre:
- empujar entre rodillos;
- laminación;
- Retroceder;
- presión.
Antes de tomar una decisión sobre cómo y de qué manera doblar los tubos de aluminio, es necesario familiarizarse con cada uno de ellos. El primer método se utiliza para tubos de paredes delgadas con un diámetro máximo de 10 cm, cuando es necesario obtener una curvatura suave con requisitos de precisión bajos. El radio mínimo está estrictamente regulado aquí. Su tamaño es de 5-6 diámetros de tubería.
La curvatura de la sección está determinada por la posición del rodillo de desviación. Los elementos decorativos interiores se fabrican con mayor frecuencia de esta manera. El segundo método consiste en doblar material de tubería de gran diámetro, para lo cual se utilizan dobladoras de tubos de 3 rodillos.El tubo se tira entre rodillos impulsores, cuya orientación determina el radio de curvatura.
La precisión de este método es incluso menor que la del anterior, pero la pieza se puede volver a doblar y repetir el proceso hasta conseguir la geometría deseada.
El doblado de tubos de aluminio de paredes delgadas se puede realizar manualmente con la preparación adecuada:
El método de laminación no prevé la presencia de relleno interno, por lo que no se utiliza para obtener radios pequeños.Al elegir este método, no será posible cumplir con los estrictos requisitos con respecto a la ovalidad de la sección en la curva.
Para deformar un tubo de aluminio mediante presión se utilizan prensas con sellos instalados en ellas con una matriz de la forma deseada. La geometría dada se obtiene como resultado de la influencia de la presión ejercida desde el exterior.
En algunos casos, la presión puede ser interna, cuando se coloca la tubería en un molde y se suministra líquido al interior con una presión suficiente para presionarla contra las paredes.
No es fácil doblar tubos de duraluminio, porque... Este material es bastante duro y elástico. Para facilitar el proceso, se cuecen inmediatamente antes de doblarlos a una temperatura de 350 a 400⁰C, luego se espera hasta que los tubos se enfríen naturalmente al aire.
Métodos para doblar tuberías de gran diámetro.
Los métodos que han aparecido relativamente recientemente son doblar tuberías utilizando corrientes industriales y de alta frecuencia y doblarlas con tensión. En el primer caso, se utiliza una instalación de alta frecuencia de alto rendimiento, en la que se calienta, dobla y enfría una tubería con un diámetro de 95 a 300 mm.
Consta de dos partes: una mecánica en forma de dobladora y una eléctrica, que incluye una parte eléctrica y una instalación de alta frecuencia.
La tubería se deforma sólo en la zona calentada situada en la zona del inductor. La geometría cambia a un tamaño determinado bajo la influencia de un rodillo desviador. Con este método, puede obtener una curvatura con un radio de curvatura pequeño.
El doblado con el segundo método se realiza en máquinas dobladoras y estiradoras, que incluyen una mesa giratoria. La tubería está sujeta a grandes fuerzas de tracción y flexión. Así se obtienen curvaturas muy pronunciadas con un espesor de pared constante en todo el perímetro.
El método se utiliza para doblar tuberías de gran diámetro utilizadas en las industrias de aviación, automoción y construcción naval, donde se imponen altas exigencias a las tuberías. La ventaja es la posibilidad de doblar tuberías con una pared de 2 a 4 mm a 180⁰.
Características del doblado de perfiles.
Los productos de tubos perfilados tienen una apariencia más estética que sus homólogos redondos, por lo que a menudo se encuentran en estructuras domésticas. Al doblarse, actúa sobre él una fuerza de compresión desde el interior y una fuerza de tracción desde el exterior. Debe seleccionar cuidadosamente el método de doblado antes de comenzar esta operación.
La gama de perfiles incluye tubos con una sección transversal cuadrada, ovalada o rectangular.
Hay varios matices y no debes olvidarlos a la hora de hacer. tubos de perfil flexible en casa sin equipo especial:
- La longitud óptima de la sección de flexión para tubos corrugados con paredes delgadas y una sección transversal de hasta 2 cm es la altura del tubo multiplicada por 2,5.
- Para tuberías de paredes gruesas, la longitud de la zona de flexión se determina multiplicando la sección transversal por tres. De lo contrario, no se puede evitar el agrietamiento del material desde el exterior o la deformación desde el interior.
- El valor mínimo del radio de curvatura es la sección de flexión multiplicada por 2,5.
Sin tener en cuenta estos requisitos, ni siquiera se puede esperar un buen resultado. Los métodos de doblado no difieren de los utilizados cuando se trabaja con productos con una sección transversal redonda. Además, puede utilizar el método de doblado manual con cortes transversales, que se realizan en tres lados de la tubería.
La longitud de los cortes y su número se determinan mediante cálculos. Digamos que hay un tubo de 40 x 90 mm. Debes realizar un giro completo, es decir. doble a lo largo de la pared 40 mm en un ángulo de 180⁰ con un radio de 150 mm. Primero, calcula la longitud del semicírculo basándose en el radio exterior:
L = (2π r: 2 = 2x 3,14 x 190): 2 = 596,6 mm
Para el radio interior, los cálculos son los mismos:
Lin. = (2 x 3,14 x 150): 2 = 471 mm.
La suma de las longitudes de corte en el radio interior está determinada por la fórmula: Lout = L – Lin = 596,6 – 471 = 126 mm.
Los que quieran hacerlo ellos mismos. dobladora de tubos manual o dobladora de tubos perfilados Con sus propias manos, en los artículos que le ofrecemos encontrará mucha información útil, diagramas y recomendaciones útiles.
Si tenemos en cuenta que una amoladora puede hacer un corte de 5 mm de ancho, entonces en un plano de curvatura de 126 mm de largo se obtendrán 25 ranuras, después de lo cual se dobla el tubo hasta que los bordes de los cortes se toquen. Se sueldan las ranuras y se limpian las costuras.
Hay otra forma de doblar tubos perfilados y redondos, pero solo se puede utilizar en invierno. Para ello, inserte tapones en los extremos del tubo, vierta agua en su interior y espere hasta que endurezca. Se dobla la tubería, controlando el proceso con una plantilla, luego se retiran los tapones y se retira el líquido.
Útil: Cómo hacer una glorieta con un tubo perfilado con tus propias manos..
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Vídeo #1. Cómo doblar una tubería con medios improvisados, aprenderá de este video:
Vídeo #2. Cómo doblar una tubería de cualquier sección transversal en un círculo:
Vídeo #3. Una dobladora de tubos casera es algo necesario en el hogar:
Al realizar reparaciones o construir una casa, a menudo surge la necesidad de doblar una tubería, ya sea redonda o de perfil. Si el volumen es pequeño, puedes hacerlo tú mismo. El doblado masivo de productos de tubería solo es posible con equipo especial.
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Buen artículo :)