Úvod do výroby bezešvých trubek
Ocelové trubky jsou dlouhé duté trubky, které se používají hlavně k dopravě produktů z jednoho místa na druhé. Vyrábějí se převážně dvěma odlišnými výrobními metodami, jejichž výsledkem je buď svařovaná trubka, nebo bezešvé trubky. U obou výrobních metod se surová ocel nejprve odlévá do lépe zpracovatelné výchozí formy (horký předvalek nebo plochý pás). Poté se z ní vytvoří trubka roztažením horkého ocelového předvalku na bezešvou trubku nebo přitlačením okrajů plochého ocelového pásu k sobě a jejich utěsněním svarem. V tomto článku budeme diskutovat o různých metodách výroby bezešvých trubek.
Proces trnové frézy
V procesu trnové frézy se používá masivní kulatý ocelový předvalek. Sochor je vsazen do rotační nístějové pece. Po vyjmutí sochoru z rotační nístějové pece je do jejího konce vyražen malý otvor. Toto prohloubení funguje jako výchozí bod pro pomoc při rotačním děrování.
Rotační děrování je velmi rychlý a dynamický proces válcování, při kterém se předehřátý předvalek válcuje vysokou rychlostí mezi dvěma válci ve tvaru sudu. Příčné válcování způsobuje vysoká tahová napětí ve středu předvalku. Konstrukce propichovacích válců způsobuje, že kov proudí podél válce a přes bod propichování, když opouští proces. Bod propichování je vysokoteplotní, vodou chlazený slitinový nástroj navržený tak, aby umožnil kovu přes něj proudit, když se rotačním procesem tvoří plášť trubky. Jakmile je plášť proražené trubky vyroben, je okamžitě přenesen do mlýna s plovoucím trnem.
Plovoucí trn se skládá z osmi válcovacích stolic se 16 válci a sadou trnových tyčí. Tyto trnové tyče jsou vloženy do děrovaného pláště trubky a poté dopraveny do trnového mlýna a válcovány do pláště trubky střední velikosti. Mechanismus válcování pláště trubky přes trnovou stolici s trnovou tyčí uvnitř funguje jako kontrola pro vytvoření středního standardního vnějšího průměru (OD) a řízené tloušťky stěny na základě výsledného rozměru sady trnových tyčí.
Plášť trnové stolice je poté znovu ohříván v ohřívací peci, aby mohl dokončit finální válcovací proces a získat své konečné rozměry a mikrostrukturální kvality. Při výstupu z ohřívací pece je trubka přijímána vysokotlakým vodním odvápněním, které odstraňuje okují oxidu železa, které se vytvořily v přehřívací peci. Čistý povrch bez vodního kamene je rozhodující pro dobrou kvalitu povrchu.
Plášť trubky je dále redukován na předepsané rozměry protahovací frézou. Trubky jsou poté dopravovány k oddělovacímu mechanismu, kde jsou nařezány na předepsanou délku. poté jsou tyto trubky spojeny a směrovány k následným dokončovacím a kontrolním operacím před expedicí.
Mannesmannův proces zátky
Proces Mannesmann Plug Mill Process je poněkud podobný procesu Mandrel Mill Process s velkým rozdílem ve válcovací válcovací stolici namísto trnové stolice.
Ve válcovací stolici pracuje dvojice kónicky tvarovaných válců – jeden nad druhým – v opačném směru toku materiálu. Silnostěnný plášť duté trubky s válcovým trnem uvnitř je veden směrem k válcům zátkového mlýna. Jakmile je uchopeno zúženou částí pracovního průchodu, malá vlna materiálu se odstřihne od pláště duté trubky. Tato vlna je vykována na požadovanou tloušťku stěny na trnu vyhlazovací částí pracovního průchodu, přičemž plášť duté trubky a trn se pohybují zpět ve stejném směru, ve kterém se válce otáčejí – tj. v opačném směru než je válcování – dokud dosáhnou volnoběžného průchodu válců a jsou uvolněny. Jak se plášť duté trubky otáčí, je opět tlačen dopředu mezi válce a začíná nový cyklus válcování.
Proces vytlačování
Vytlačování je proces tváření kovu, při kterém je obrobek, obvykle kulatý předvalek, nucen protékat průvlakem o menší ploše průřezu, čímž se obrobek tvaruje do nového průřezu. Délka vytlačené části se bude měnit v závislosti na množství materiálu v obrobku a vytlačovaném profilu. Tímto způsobem se vyrábí mnoho průřezů.
Trubky lze přímo vytlačovat pomocí trnu připojeného k maketě. V obrobku je vytvořen otvor, rovnoběžný s osou, na kterou beran vyvíjí sílu k vytvoření protlačování. V tomto otvoru je nasazen trn. Jakmile operace začne, beran je vytlačen dopředu. Vytlačený kov proudí mezi trnem a povrchy matrice a tvoří součást. Vnitřní profil kovového protlačku je tvořen trnem, zatímco vnější profil je tvořen vytlačovacím lisem.
