از انواع فلزات و روش ها برای تولید لوله و پروفیل استفاده میشوند. اما ویژگی های خوب فولاد باعث شده لوله و پروفیل سبک و سنگین فولادی بین تمامی آن ها کاربردی تر و پر استفاده تر باشد. لوله های فولادی به دو روش درزدار و بدون درز تولید می شوند که با توجه به خواصشان هر کدام برای هدف خاصی مناسب هستند. در ادامه به بررسی فرآیند تولید و خواص مقاطع بدون درز و درزدار خواهیم پرداخت. فرآیند کلی تولید لوله و پروفیل درزدار و بدون درز از ساخت شمش با فولاد خام شروع شده و نهایتا با تولید مقاطع پایان می یابد.
فرآیند تولید شمش از فولاد خام
همان طور که می دانیم فولاد ترکیبی از آهن و کربن است پس در قدم اول برای تولید فولاد خام، کوک به عنوان منبع غنی از کربن با آهن، ذوب و ترکیب می شود. فولاد حاصله به چهار شکل متفاوت با نام های شمش، بیلت، بلوم و اسلب ریخته گری می شود.
1.شمش ابعادی بزرگ تر از اسلب، بلوم و بیلت دارد. سطح مقطع آن ذوزنقه شکل است که در امتداد طول ممکن است تغییراتی هم در این شکل ذوزنقه ای ایجاد بشود. طول این قطعات فولادی نهایتا 2 متر است به همین خاطر جابجایی آن کار دشواری نیست.
2.اسلب سطح مقطع مستطیل شکل با ضخامتی کمتر از بلوم دارد. از این قطعات فولادی برای تولید ورق های فولادی (ورق سیاه و روغنی) استفاده می شود.
3.بیلت مقطعی مربع شکل دارد که در تمام طول، ابعاد و شکل آن ثابت است. ابعاد سطح مقطع کوچکتر از 230 سانتی متر مربع است و عموما برای ساخت میلگرد مورد استفاده قرار می گیرد.
4.بلوم مقطعی مربع و گاهی مستطیل شکل دارد که ابعاد آن بزرگتر از 230 سانتی متر مربع است. بلوم عموما برای تولید مقاطع بدون درز استفاده می شود.
ساخت لوله و پروفیل از فولاد
1.ساخت لوله و پروفیل درزدار:
برای ساخت لوله و پروفیل درزدار از ورق های فولادی (ورق روغنی و ورق سیاه) استفاده می شود. بعد از تولید ورق از اسلب، دستگاه های برش این ورق ها را با توجه به اندازه ی مقطع تولیدی به شکل نوارهایی باریک برش میدهد. این نوار ها به کمک مجموعه ای از قالب ها و غلتک ها کم کم خم شده و به شکل مقطعی تو خالی و البته با درز باز در می آید. با قرار گیری این دو لبه در کنار هم، دستگاه جوش در سرتاسر طول لوله درزها را به هم جوش می دهد. جوشکاری یکی از بهترین و مقاوم ترین روش ها برای ایجاد اتصال در قطعات لوله است اما به دلیل آن که این اتصال به واسطه ی ذوب شدن یا به عبارت دیگر جوشکاری دو قطعه ایجاد می شود در محل درز، زائده هایی ایجاد می شود که به شدت کیفیت مقطع را تحت تاثیر قرار می دهد به همین خاطر بعد از جوشکاری درز، این زائده های ایجاد شده باید از سطح برداشته بشود. پس از برداشته شدن این زائده ها و بازیابی کیفیت سطح فرآیند تولید لوله فولادی درزدار به اتمام می رسد اما برای تولید پروفیل این فرآیند ادامه پیدا می کند. لوله با عبور از بین قالب ها کم کم با تغییر شکل مقطع، شکل پروفیل مورد نظر را به خود میگیرد. تولید لوله و پروفیل درزدار فرآیند به نسبت ساده و کم هزینه ای دارد به همین دلیل قیمت پروفیل مبلی و سنگین درزدار یا حتی لوله بیشتر تحت تاثیر کیفیت، نوع ورق، ضخامت و ابعاد مقطع است تا فرآیند تولید.
2.ساخت لوله و پروفیل بدون درز:
ساختار یکپارچه ی لوله بدون درز باعث شده بین تمامی انواع مقاطع، این نوع مقطع فولادی بیشترین مقاومت و استحکام را داشته باشد. لوله بدون درز معمولا برای ساخت اتصالات بیشتر کاربرد دارند. از 4 روش برای تولید لوله و پروفیل بدون درز استفاده می شود. به کمک این روش ها گاهی لوله هایی با ضخامت بسیار زیاد تولید می شود که اصطلاحا به آن ها لوله مادر گفته می شود. ضخامت زیاد این لوله ها به تولید کننده امکان ایجاد تغییرات در ضخامت و ابعاد را می دهد و دقیقا به همین دلیل است که در صنعت به این نام شهرت پیدا کرده اند. .
به کمک مندرل:
در این روش بیلت در کوره ای دوار تا دمای بالا حرارت می بیند و به کمک مته های دوار و مجموعه ای از ابزارها که این مته را دقیقا در نقطه ی مرکزی بیلت نگه می دارند، از آن استوانه ای توخالی تولید می شود. ابعاد خارجی مته تعیین کننده ی ابعاد داخلی لوله ی تولیدی است. داخل حفره ی ایجاد شده مندرل قرار می گیرد در این حالت ابعاد خارجی و ضخامت لوله با عبور از میان مجموعه ای از غلتک ها تغییر می کند. ضخامت و ابعاد خارجی نیز به کمک همین غلتک ها و مندرل تعیین می شود. بعد از اتمام این مراحل لوله خنک شده و به طول های مورد نظر برش می خورد.
به کمک دستگاه نورد مانیسمان:
این روش نیز تقریبا مشابه روش قبلی است. در مرحله ی اول بیلت در کوره های دوار حرارت میبیند و توسط مته درون آن حفره ای ایجاد می شود. درون حفره ی این مقطع توخالی مندرل قرار می گیرد و با عبور از بین غلتک ها قطعه نورد شده و ابعاد خارجی و ضخامت آن تنظیم می شود که این تغییر اندازه ی سطح مقطع افزایش طول را به دنبال دارد. این چرخه ممکن است چند بار تکرار شود تا ابعاد مورد نظر در لوله ایجاد بشود. بعد از تنظیم ابعاد سطح مقطع و ضخامت دیواره ، لوله به طول های استاندارد برش می خورد.
به کمک قالب:
این روش برای ساخت مقاطع فولادی بدون درز با ابعاد بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. بعد از حرارت دادن به شمش آن را درون قالبی با قطر بزرگتر از قطر لوله قرار می دهند و از پرسی هیدرولیک با ابعاد داخلی مشخص برای ایجاد استوانه ی داخلی استفاده می شود با اتمام این مرحله به کمک ماشین کاری ابعادی مطابق ابعاد مورد نظر ایجاد می شود.
اکستروژن:
نوعی فرآیند شکل دهی به فلز است که طی آن قطعه ی کار که معمولا بیلت است باید از قالبی با سطح مقطع کوچک تر عبور کند تا از بیلت مقطعی با ابعاد جدید تولید کند. در این روش بیلت بعد از حرارت دیدن درون قالب قرار می گیرد. یک اهرم هیدرولیک آن را به سمت دهانه خروجی قالب هل می دهد و مواد از حفره ی استوانه ای بین قالب و مندرل بیرون می آید. امکان دارد مندرل به پرس هیدرولیک هم متصل باشد.
.
مقالات در گروه صبا | نویسنده : سروناز خسروی راد | بروزرسانی : 25 اردیبهشت 1402
.