Informação Básica.
Tolerância
+/- 0,10 milímetros
Tratamento da superfície
pó revestido
Método de usinagem
Extrusão
Material
Perfil de alumínio
Descrição de Produto
Tubo de alumínio e tubo de flexão
Este artigo contém todas as informações que você precisa saber sobre flexão de tubo. Leia mais e saiba mais
acerca de:
O que é a flexão do tubo?
Terminologias usadas em flexão de tubo
Mecânica de flexão do tubo
Tipos de flexão do tubo
Capítulo um - o que é flexão do tubo?
A flexão do tubo é um dos métodos de fabricação usados para formar tubos permanentemente dobrando-os. Em muitas circunstâncias, os tubos dobrados são mais úteis do que na sua forma reta. Tubos dobrados são parte integrante de muitos instrumentos, como trombos, grades de escada, pegas, armações de móveis, peças automotivas, equipamento de ar condicionado e muito mais. As conexões de tubo e tubo são na forma de tubos dobrados que são usados para mudar a direção dos conduítes para fluidos e gases nos sistemas de exaustão, linhas hidráulicas, tubulações, etc.
A formação pode ser realizada utilizando técnicas de flexão de tubos quentes ou frios. Este último utiliza energia térmica e é realizado a uma temperatura muito superior à temperatura ambiente. No início de uma operação de flexão, ela é sempre fixada em dois pontos e, em seguida, uma matriz rotativa, um rolete ou uma prensa enforce a curva. A flexão do tubo pode ser de forma ou de forma livre. Uma combinação de forças de tração e compressão é experimentada pelo material da tubulação enquanto o molde avança para o tubo. O resultado da flexão do tubo depende de vários fatores, como o material da tubagem, as ferramentas, a quantidade de pressão aplicada, a lubrificação e a geometria de flexão a aplicar.
A fabricação de tubos é uma coleção de processos que são usados para fazer uma variedade de produtos e conjuntos fora do tubo reto. Além da flexão do tubo, outros processos de fabricação incluem corte e rebarbação, slotting, entalhe, e solda.
Capítulo dois - terminologias de flexão de tubo
Antes de selecionar a matriz certa para um tipo específico de flexão do tubo, é benéfico saber a geometria de uma curva. As seguintes terminologias são usadas em flexão de tubo:
Raio da linha central. O raio da linha central (CLR) refere-se à distância do centro da curvatura à linha central (eixo) do tubo. Pode ser igual ao raio da matriz, dependendo da extensão em que a solda é forçada no tubo. Para tubos com as mesmas dimensões radiais e material, o comprimento da curvatura aumenta à medida que a CLR se torna maior. O CLR é muitas vezes referido como o raio de curvatura.
Diâmetro exterior. Em cilindros ocos como tubos, o diâmetro exterior é a distância entre dois pontos nas extremidades mais exteriores da secção transversal do tubo que passa através da linha central.
Diâmetro interior. O diâmetro interno é a distância das extremidades mais interiores da secção transversal do tubo que passa através da linha central. É o tamanho do orifício do tubo.
Espessura da parede. A espessura da parede é a diferença entre os diâmetros externo e interno de um tubo. É a largura do material da tubagem, normalmente medida por pinças para precisão. O diâmetro externo e a espessura da parede do tubo são as considerações mais importantes ao escolher um molde para um método de flexão do tubo.
Grau de curvatura. O grau de curvatura é o ângulo formado dobrando o tubo que é medido em graus. É a "nitidez" da curva; os tubos com ângulos de curvatura menores formados têm curvaturas do shaper. O ângulo complementar do grau de curvatura é chamado de ângulo de curvatura.
Diferença entre tubos e tubos
Ambos parecem quase iguais, e ambos podem ser submetidos à mesma técnica de flexão, mas também é essencial diferenciar tubos. Os dois termos são frequentemente utilizados de forma intercambiável. Os tubos são um termo geral para uma seção oca redonda, quadrada, retangular ou oval e são normalmente utilizados para aplicações mecânicas e estruturais, equipamentos de pressão e sistemas de instrumentação. As tubulações, por outro lado, são usadas para transportar fluidos e são usadas em todos os processos e linhas de utilidades. Os tamanhos de tubos são representados pelo seu tamanho nominal de tubo (NPS) e número de programa. NPS é um conjunto norte-americano de padrões para designar diâmetros e a espessura da parede de tubos usados para altas ou baixas pressões e temperaturas. O número do programa é um valor sem dimensão que se refere à espessura da parede de um tubo. Os tamanhos dos tubos, por outro lado, são representados pelo diâmetro exterior e a espessura da parede é expressa em calibre de arame de Birmingham (BWG).
Capítulo três - Mecânica de flexão do tubo
Existem várias alterações físicas por área que o tubo experimenta durante a flexão, dependendo da técnica de flexão utilizada e das propriedades do material da tubagem.
O lado exterior da curva recebe forças de tracção, o que resulta no alongamento e diminuição da parede.
O lado interno da dobra recebe forças compressivas, que resultam no enrugamento e no espessamento da parede.
A secção transversal do tubo experimenta um fenómeno chamado ovalidade. Ovalidade é a distorção da secção transversal do tubo a partir da forma redonda original após a dobragem. Resulta de forças desequilibradas que actuam na curva, especialmente quando o tubo interno não é suportado. A ovalização do tubo é aceitável em algumas aplicações, mas algumas indústrias exigem dimensões precisas da curva onde a ovalidade deve ser controlada.
O fator de parede é a espessura relativa da parede. É a relação do diâmetro externo do tubo e sua espessura de parede. O valor resultante determina se um tubo tem "paredes espessas" ou "paredes finas".
O fator de parede é usado para avaliar a dificuldade de fazer qualquer tipo de curva. Os tubos com fatores de parede inferior são mais fáceis de dobrar, pois é necessário menos material para esticar. Os tubos com fatores de parede mais elevados requerem matrizes e mandris mais sofisticados para suportar o tubo.
D da curvatura. O "D da dobra" é um termo técnico utilizado pelos fabricantes de tubos que se refere à relação entre o CLR da dobra e o diâmetro exterior do tubo. Este valor indica a dificuldade de formação de raios estreitos no tubo. Quanto mais alto D da curva, mais fácil é formar curvas com raios mais apertados. Numa curva ideal e não suportada, o tubo deve ter uma combinação de factor de parede baixo e D elevado da curva. Caso contrário, pode resultar numa curva de tom plano. Isto resulta quando a parede exterior da dobra se colapsa porque não é suficientemente espessa para se apoiar. O alongamento refere-se à extensão em que um material pode esticar antes de ocorrer uma fratura. Quanto maior D da dobra, mais material necessário para esticá-la para produzir curvas com um raio mais apertado. O alongamento não só depende do D da dobra, como também da propriedade do material (ou seja, o aço inoxidável tem uma percentagem de alongamento superior ao aço macio).
Primavera. Quando um tubo é dobrado até um certo grau, tende a retornar à sua forma original plana, o que resulta em um ângulo de curvatura ligeiramente menor. O operador irá então "dobrar" ligeiramente para compensar a diferença angular para o tubo atingir o ângulo de curvatura pretendido. Essa ocorrência na flexão do tubo é chamada de retorno e afeta a precisão do processo de fabricação do tubo. Quando uma dobra é formada em um tubo, ela forma, consequentemente, uma densidade molecular irregular da encolhimento e extensão do material. A região interior da curva é comprimida enquanto a região exterior é esticada. As forças de tração na região esticada são maiores que as forças de compressão, o que faz com que o material retorne à sua posição plana.
A Springback é influenciada por vários fatores, como a rigidez do material, a resistência à tração e a espessura da parede, o tipo de ferramenta e a técnica de flexão utilizada. Materiais mais duros e CLR mais pequenos produzem uma maior primavera. O ângulo de curvatura é sempre aumentado por um factor de retorno que deriva da realização de várias curvas de teste. O fator de retorno não é constante para todos os materiais e mudanças para espessuras e diâmetros de parede variáveis.
Capítulo quatro - tipos de flexão de tubo
As técnicas de flexão do tubo podem ser de forma ou de forma livre. Em flexão de forma, a formação depende da geometria da matriz, como flexão de pressão e flexão de tração rotativa. Em dobrar de forma livre, a formação depende do movimento do tubo através do molde, como a dobra do rolo. As técnicas de flexão do tubo também podem ser classificadas como flexão do tubo frio ou flexão do tubo quente. A curvatura do tubo frio é feita à temperatura ambiente. As técnicas de flexão mais comuns do tubo frio são as seguintes:
Flexão de pressão
A flexão de pressão é a técnica de flexão de tubo industrial mais antiga. Neste método, o tubo é fixado em dois pontos e o braço (ou a solda da dobra) é forçado contra o tubo para se ajustar à forma da dobra. As dimensões externas do cilindro cilíndrico dão as características da dobra a ser aplicada ao tubo.
A dobragem por pressão é um método de dobragem rápida para peças simétricas e não requer lubrificação e limpeza. No entanto, é difícil fazer um menor grau de curvatura usando este método. Não oferece suporte interno ao tubo, portanto é propenso a deformação nas curvaturas interna e externa. Produz frequentemente uma secção transversal oval, dependendo da espessura da parede do tubo. Este método de dobragem é difícil de controlar e só é utilizado quando não é necessária uma secção transversal consistente.
Flexão de tracção rotativa
A flexão de tração rotativa é um método adequado para criar curvas precisas com CLR constante e diâmetro constante, proporcionando uma ovalização mínima. Algumas das aplicações desta técnica são encontradas em conexões de tubulação, tubulação de instrumentos, corrimãos, automotivo e peças aeroespaciais. Este método é também utilizado para cortes ocos com diferentes formas de secção transversal (por exemplo, quadrada, oval). Uma curva suave e esteticamente agradável é produzida a partir da ferramenta certa utilizada, combinada com a aplicação.
Uma ferramenta de formação chamada de solda de curva determina o raio da curva. Ele imparte a dobra para o tubo, girando-a em torno de seu contorno. A rotação continua até obter o ângulo de curvatura pretendido.
A solda da braçadeira agarra o tubo no seu diâmetro exterior e prende-o à solda da dobra. A sua principal função é fixar o tubo durante a flexão. A braçadeira e as dobras rodam como uma peça; a solda da braçadeira roda na direção da curvatura à medida que a solda da dobra roda para fazer a curva. Em seguida, move-se para dentro e para fora para permitir a alimentação do tubo. Deve ser utilizada uma pressão de fixação ideal durante a dobragem. A pressão de fixação insuficiente pode fazer com que o tubo deslize; uma pressão de fixação excessiva pode provocar a ruptura ou o colapso do tubo.
A solda do limpador é usada para evitar enrugamento do raio interno do tubo quando o mandril sozinho não é suficiente. É posicionado atrás da solda da dobra com a ponta no ponto tangente. As soldas do limpa-vidros encontram força de fricção durante a dobragem, pelo que o material deve ser operacionalmente compatível com o material da tubagem. O material inadequado pode causar gripagem após vários ciclos de flexão. As matrizes de limpa-vidros em aço são utilizadas para tubos de aço, alumínio, cobre e bronze. As matrizes de toalhetes em bronze de alumínio são utilizadas para dobrar tubos de aço inoxidável, titânio e Inconel. Para reduzir a fricção, são utilizadas matrizes de limpa-vidros em aço cromado duro.
A solda de pressão fica tangente à solda da dobra e serve duas funções. Primeiro, fornece uma quantidade de força adequada para dobrar o tubo e mantém uma pressão constante no ponto de tangência. Em seguida, empurra o tubo reto à medida que este se desloca em torno da curva com o auxílio de uma solda de pressão para ajudar (ou booster de pressão). O booster de pressão aplica mais força de compressão para compensar o alongamento encontrado pela parede exterior do tubo. O comprimento da solda de pressão depende do grau de flexão.
O mandril oferece suporte interno ao tubo durante a flexão para evitar o colapso, enrugamento e ovalização do tubo durante a flexão. Como o limpador morre, o material também é uma consideração importante ao escolher o mandril apropriado. Vem em vários tipos:
Mandril de bujão. É utilizado para dobrar tubos com paredes mais espessas ou para dobrar grandes CLR.
Bujão da extremidade formado. Este tipo é uma variação do mandril do bujão onde a ponta é contornada para coincidir com o raio da dobra para dar mais apoio interno. Quase tem a mesma aplicação que o mandril do bujão.
Mandril padrão. Este tipo é o mais comumente usado, pois cria uma ampla gama de características de curvatura. É um dos mandris flexíveis que flexiona como a dobra é feita. É composto por uma bola ou pode ser feita a partir de algumas bolas ligadas. É o mais durável entre os mandris flexíveis como usa as ligações as maiores.
Mandril de parede fino. Também é conhecido como mandril de passo próximo. É utilizado para tubos de paredes finas (factor de parede igual ou superior a 70) e para criar curvas com raios apertados. Os elos são menores em comparação com um mandril padrão, o que torna o segmento da esfera mais próximo juntos, proporcionando mais suporte ao tubo de paredes finas.
Mandril de parede ultrafino. Este tipo é utilizado para tubos de paredes muito finas com um factor de parede de 200 ou mais e para criar curvas com raios mais apertados. Tem os segmentos de bola mais próximos entre os mandris flexíveis. Tanto o mandril ultra-fino da parede como o mandril fino da parede são geralmente mais fracos pelo projeto, daqui que não deve ser tentado dobrar tubos com paredes mais espessas porque estes tipos são mais prováveis quebrar.
Flexão de compressão
A dobragem da compressão é mais barata do que a dobragem do desenho rotativo devido à sua configuração mais simples. No entanto, está limitado a corpos ocos circulares. A configuração não permite a utilização de um mandril para suportar o diâmetro interior e pode fazer com que a superfície exterior fique ligeiramente plana. Não pode ser utilizado para dobrar tubos para um CLR pequeno, pois o tubo pode partir-se ou prender-se. Este método é comumente usado para dobrar peças de trabalho simétricas e conduítes elétricos para aplicações estruturais.
Flexão de rolo
O método de dobragem do rolo é utilizado para criar curvas com CLR grande para componentes de tubos grandes. É composto por dois rolos rotativos estacionários e um rolo móvel que está posicionado num padrão triangular. Os rolos estacionários rodam no sentido contrário ao do rolo em movimento. O raio de curvatura é formado gradualmente à medida que o tubo se move para trás e para a frente nos rolos rotativos.
O método de dobragem de rolo é utilizado para peças de trabalho em aplicações estruturais, sistemas de transferência de pó e muito mais. Também é utilizado para dobrar o tubo em espirais, uma vez que o operador pode posicionar o tubo após uma rotação para produzir uma bobina contínua.
Conclusão
A flexão do tubo é um processo de fabricação usado para formar tubos permanentemente. A curva resultante da operação de flexão depende da ferramenta, da geometria da dobra, do material da tubagem e da lubrificação.
O material da tubagem apresenta uma combinação de forças de tracção e compressão durante a dobragem.
O fator de parede e D da curva são parâmetros para avaliar a dificuldade de fazer uma curva.
Springback é a tendência de um tubo retornar à sua posição original plana após a curva ser feita.
Os métodos de flexão do tubo podem ser classificados como forma encadernada ou livre, dobragem a frio ou a quente.
A flexão de forma curva produz curvas que dependem da geometria do dado. Dobrar de forma livre produz curvas que são dependentes do movimento do tubo junto com o molde do equipamento.
As técnicas de flexão do tubo frio são realizadas à temperatura ambiente, incluindo flexão da prensa, flexão do desenho rotativo e flexão da compressão. As técnicas de flexão a quente utilizam energia térmica para melhorar a deformação plástica, que inclui flexão por indução e flexão da laje quente da embalagem de areia.