Гибка тонкостенных труб из нержавейки

Как правильно согнуть нержавеющую трубу

В процессе работ требуется согнуть трубу из нержавейки, чтобы получить изгиб нужного радиуса. О некоторых способах гибки труб из нержавейки мы и поговорим.

Нержавеющая сталь — это легированная сталь, устойчива к коррозии и агрессивным средам. Базовым элементом легирования выступает хром. Для усиления антикоррозионных и улучшения физических свойств, нержавеющую сталь дополнительно легируют и другими элементами. Из-за этого труба из нержавейки обладает замечательным набором свойств:

• устойчивость к агрессивным средам и коррозии;
• приятный внешний вид обработанной поверхности;
• высокая устойчивость к термическому воздействию;
• повышенная механическая прочность.

Благодаря этим достоинствам материал получил широчайшее применение: в промышленности, на транспорте, в медицине и, конечно, в быту. Зачастую, во время ремонтных или строительных работ, домашнему мастеру приходится использовать конструкции из труб криволинейной формы. Не всегда необходимая конфигурация имеется под рукой, поэтому приходится самостоятельно додумывать, как согнуть трубу из нержавейки, чтобы получить изгиб нужного радиуса. О некоторых способах гибки труб из нержавейки в домашних условиях мы и поговорим ниже.

Ручная гибка

Простейшая схема гибки трубы представлена на Рис.1. Она состоит из двух элементов, жестко закрепленных на некоторой поверхности:

• упор – фиксирует один конец трубы в процессе изгиба;
• радиусное основание – вокруг него прикладывается усилие со стороны второго конца трубы.

Геометрия поверхности радиусного основания, в которую упирается труба во время изгиба, играет роль матрицы для формирования стенки по внутреннему радиусу изгиба.

Классическим способом холодного сгибания вручную является применение станка Вольнова (рис. 2).

Схема конструкция станка несложная:

• упорная скоба;
• хомут с рукояткой;
• подвижный ролик;
• шаблонный ролик;
• изгибаемая деталь.

На строительной площадке легко изготовить следующее незатейливое приспособление. В бетонной плите проделываются отверстия по дуге нужного загиба. В них фиксируются твердые металлические штыри, которые можно забетонировать, чтобы не выпали во время действия. Труба заводится в упор с одного края дуги и загибается по линии, обозначенной штырями. В качестве упора используется тот же металлический прут или трубный отрезок, зафиксированный в бетонной плите. Здесь реализована схема, представленная на Рис. 1, где в качестве упора и радиусного основания выступают штыри.

Изгибание негативно влияет на эксплуатационные характеристики трубы. Возникают разные недостатки, основными из которых являются:

• утончение наружной стенки на внешнем радиусе изгиба;
• наличие сплющивания и образование складок внутри изгиба;
• изменение сечения трубы, которое в месте изгиба приобретает форму овала.

Для предотвращения деформаций можно воспользоваться прокаленным речным песком. С одного конца труба закрывается заглушкой, со второго конца засыпается песок и тоже забивается пробкой. Затем производится гибка нержавейки, после чего песок удаляется.

Гибка с помощью трубогиба

• относительная дешевизна;
• компактный размер;
• удобство применения на весу или в тисках;
• легкость гибки из-за большого плеча рычага;
• регулируемость положения рычажного плеча для наилучшей ориентации гибки и передачи усилия;
• быстрая смена элементов;
• возможность загиба до 180 градусов.

Ручные трубогибы с механическим винтовым штоком позволяют гнуть трубу из нержавейки до 18 мм в диаметре. Лидерами в производстве такого рода приспособлений являются компания из США RIDGID и немецкая фирма REMS.

Гибка с помощью арбалетного типа

Такой метод позволяет сгибать трубу до 351 мм в диаметре, при угле сгиба до 90 градусов. Легкие, компактные переносные трубогибы такого типа позволяют гнуть трубу из нержавейки диаметром до 4 дюймов. Усилие изгиба создается штоком различного исполнения. Различаются также конструкции рамы устройства:

• гидравлика, ручной привод; открытая рама (Рис.4);
• то же, с закрытой рамой (Рис.5);
• гидравлика, электропривод, открытая рама (Рис.6);
• то же, с закрытой рамой (Рис.7).

Аппараты с открытой рамой предназначены для труб с диаметром не более 1 дюйма. В них толкающая сила поршня не превышает 80 кН. Аналогичные устройства с закрытой рамой применяются для изгибания труб, диаметром до 4 дюймов. Рама придает повышенную жесткость в процессе работы с большими усилиями. Толкающая сила поршня доходит до 200 кН.

Одноконтурная гидравлическая система оснащена пружиной, что облегчает работу, так как можно быстро отводить поршень, легко и точно выполнять работу. А наличие электропривода еще больше облегчает и ускоряет ее, поскольку здесь не требуется приложение физической силы.

Гибка с помощью электрического трубогиба

Стоит такой аппарат недешево, однако обладает следующими исключительными характеристиками:

• универсальность – благодаря наличию комплекта сегментов и упоров для гибки различных диаметров, материалов и радиусов изгиба;
• угол сгиба до 180 градусов;
• автоматический режим (нет никаких предварительных манипуляций);
• регулировка скорости хода, наличие реверса хода;
• возможность использования без тисков в любом месте;
• практически полное отсутствие деформации трубы в месте изгиба за счет идеального согласования гибочного сегмента и упора;
• плавность подачи;
• легкость применения, быстрая смена насадок;
• высокая скорость работы;
• компактность и небольшая масса за счет высокой удельной мощности привода.

Если в месте работы нет электросети, то можно использовать электрический трубогиб с аккумуляторным приводом (рис. 9).

Приобретение фирменного трубогиба в личное пользование – удовольствие дорогое. Тем не менее, есть возможность воспользоваться ими через систему проката инструмента, которая уже достаточно развита у нас в стране. Для разовых работ затраты получаются небольшими. При этом можно выбрать именно тот инструмент, который подходит под ваши нужды.

Методы гибки труб из нержавейки: промышленным способом и вручную

При монтаже системы отопления из нержавеющих труб возникает необходимость произвести сгибы и переходы под углом для точной подгонки стыков трубопроводов. Для выполнения этой операции применяется специальное устройство, трубогиб для нержавейки. В зависимости от объема работ трубогиб может быть в ручном варианте, или для промышленной гибки.

Технические особенности и свойства труб из нержавейки

Нержавеющая сталь обладает целым набором замечательных полезных свойств и поэтому широко применяется в промышленности, в медицинском производстве, в коммунальном хозяйстве и в быту. К ее основным свойствам относятся способность противостоять агрессивным средам, устойчивость к коррозии и высокой температуре, и высокая механическая прочность.

Такие свойства сталь приобрела благодаря химическому составу, основным элементом которого является хром. При изготовлении стали добавляются и другие легирующие добавки, которые придают полученным изделиям приятный гладкий внешний вид.

Важно! Нержавеющая сталь не оказывает вредного воздействия на проводимую среду, поэтому она абсолютно безопасна для пищевых продуктов и воды.

Методы предотвращения овализации

При гибке нержавеющих труб, особенно тонкостенных, проявляются нежелательные изменения формы и толщины стенок материала изделия, в частности:

• меняется внешняя форма, появляется овализация;
• происходит уменьшение толщины наружной стенки вследствие растяжения при изгибе;
• появление складок и изломов на внутреннем радиусе изгиба;
• после окончания гибки вследствие пружинящих свойств изделия увеличивается радиус гиба и угол поворота.

Все эти негативные последствия влияют на внешний вид изделия, уменьшение толщины стенки ослабляет прочность. А овализация снижает проходное сечение и вызывает дополнительное сопротивление движению рабочей среды.

Поэтому для предотвращения подобных изменений гибка труб производится с помощью методов, позволяющих сохранить круглую форму изделия без деформаций. Один из этих способов основан на том, чтобы с помощью внутреннего заполнения трубы жестким или упругим материалом предохранить внутренние стенки от деформации.

Изменение сечения, овализация

В качестве наполнителя можно использовать песок, измельченную пробку, резину и даже воду. Для предотвращения высыпания наполнителя при гибке, отрезок трубы закрывают с двух сторон пробкой. Для предотвращения наружного смещения стенок трубы применяют внешние ограничители в виде ролика.

Лучший эффект дает применение в качестве наполнителя жесткой субстанции, поэтому такой метод больше распространен. Обычно при гибки применяют сразу два способа предотвращения деформации, внутренний и внешний, он дает наилучший эффект.

Промышленные способы гибки

В промышленных условиях, чтобы согнуть трубы, изготовленные из нержавейки, применяют различные способы: с помощью трубогиба, методом наматывания, способом обкатки, вальцовка, волочение и растяжение на опорах. Применение того или иного способа зависит от серийности производства, а также от вида и размера получаемого гнутого конечного продукта.

Гибка трубогибом

При небольших объемах производства или при монтаже трубопроводных систем для отопления на строительных площадках применяют ручной трубогиб. Трубогиб имеет небольшой вес и его легко можно доставить к месту работ. В них предусмотрена быстрая смена роликов разного диаметра и максимальный угол сгиба составляет 180 градусов. Винтовой шток трубогиба приводит в действие сгибающий ролик, который сгибает трубу диаметром до 18 мм.

В тех местах, где имеются электрические сети применяется переносной электрический трубогиб для нержавеющей стали. В комплектность поставки входит большой набор различных приспособления для гибки различных размеров материалов и радиусов изгиба. Регулировка скорости сгиба, наличие заднего хода и автоматического режима, а также небольшой вес дает весомое преимущество этого устройства перед другими трубогибами.

Электрический трубогиб

При отсутствии электрических сетей для работы устройства можно подключить аккумулятор.

Гибка методом наматывания

Методом наматывания гибка труб производится на специальных трубогибочных станках. Такой способ применяют, в основном, для тех отраслей промышленности, где надо получить профильную трубу высокого качества с небольшим радиусом сгиба и полной неизменяемостью геометрии стенок. Это авиационная и космическая отрасль, машиностроение и производство мебели.

Процесс гибки происходит следующим образом: трубопровод надевается на специальное устройство, называемое дорном, и с помощью зажима прикрепляется к гибочному ролику. Гибочный ролик с зажимом поворачивается и протягивает трубу, которая наматывается на ролик до заданного угла сгиба. Находящийся внутри изделия дорн сохраняет форму изделия, не позволяя менять ее сечение.

Трубогибочный станок для гибки методом наматывания

Гибка с помощью обкатки

Для строительной промышленности, а также для изготовления мелких и штучных партий, применяются трубогибы, которые производят гибку способом обкатки. При выполнении работы изделие прижимается к ручью неподвижного ролика и надежно фиксируется. Обкаточным роликом производятся круговые движения, сгибая трубу из стали до требуемого размера. При этом размеры ручья роликов должны соответствовать диаметру сгибаемой трубы.

Этот способ применяют при гибке труб с большой толщиной стенок, с радиусом сгиба не менее 3,5 D. Изменение сечения в месте сгиба может достигать значения 10…12 %. Гибку обкаткой применяют тогда, когда овальность не имеет значения при использовании изделий. Трубогибочные станки для таких работ имеют простое устройство и недорогую стоимость.

Вальцовые трубогибы предназначены для сгибания изделий в кольцо, дуги и даже можно заготовку изогнуть в спираль, причем вы можете задать шаг витка спирали. Процесс сгибания в кольцо состоит из двух этапов:

3-роликовый трубогиб

1. Вначале на станке создается предварительный натяг с изделия, задается кривизна и радиус сгиба. Такой натяг производится средним подвижным роликом, когда труба опирается на два конечных роликов.
2. Гибка трубы производится под воздействием силы трения, которая появляется за счет вращения ведущих роликов и изделием. Труба устремляется по направлению вращения и происходит изгиб на заданный радиус. В случае если при прогоне не получается получения заданного радиуса, операцию можно повторить, с большим прижатием подвижного ролика.

На 3-роликовых трубогибах радиус сгиба зависит от толщины стенки. Для тонкостенных труб радиус сгиба больше -10D, для толстостенных -10D, и для изделий с очень толстой стенкой может составлять-5D.

Иногда возникает необходимость произвести гибку трубы с уменьшением диаметра. Такой способ называется волочением. Применяют его для изделий с тонкой стенкой. Вначале производится обжимка конца под расчетный диаметр. Затем обжатый конец протягивается через фильеру и крепится с помощью зажима к гибочному шаблону.

Схема гибки волочением

При вращении шаблона изделие протягивается через фильеру, при этом происходит уменьшение диаметра и производится гибка. При таком способе гибки толщина стенки уменьшается больше, чем при обычной гибке.

Растяжение

Очень редко применяют способ гибки методом растяжения. Он заключается в том, что концы изделия закрепляются, а на среднюю часть воздействуют нажимным роликом. При этом заготовка удлиняется, стенки утончаются и производится изгиб на заданный угол.

Гибка на опорах

Для гибки на опорах применяется трубогиб так называемый арбалетного типа. Труба устанавливается между двумя опорными роликами, а усилие прикладывается посередине нажимным роликом с помощью винтового домкрата или гидравлического привода. С помощью такого стационарного устройства можно сгибать изделия диаметром до 350 мм. Выпускаются и легкие переносные трубогибы арбалеты, которые применяются для труб диаметром до 100 мм.

Трубогиб арбалетного типа

Способы гибки в домашних условиях

При производстве гибочных работ в домашних условиях применяют два способа: с помощью ручного трубогиба или без его использования.

Важно! Наличие трубогиба с необходимым запасом роликов различного диаметра облегчает работу, тем более, что меняя ролики, вы можете сгибать изделия различных диаметров.

Устройство устанавливают в тисках, подбирают по размеру ролики и вводят трубу между роликами, чтобы он концом упиралась в упор. Далее рукояткой поворачивают подвижный ролик на угол сгиба, еще раз проверяют размеры и снимают готовое изделие.

Ручной трубогиб

Без трубогиба трубу можно согнуть с использованием пружины из проволоки сечением не больше 4 мм. Пружину закрепляют на конце, а заготовку вставляют в упор для фиксации, или можно зажать в тисках, но чтобы не деформировать конец. Затем другой конец сгибают по заранее подготовленному шаблону. После окончания гибки пружину вынимают из профиля изделия.

Выбор способа гибки зависит от многих условий, это и серийность производства, качество, и форма конечного продукта, места производства работ, и стоимость оборудования. Но при гибке изделии могут возникать различные дефекты, утончение стенок, овальность и образование складок. Поэтому все эти факторы надо учитывать перед началом работ.

Гибка нержавеющих труб

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Основные свойства нержавеющих труб
• Возможности станков для гибки нержавеющей трубы
• Промышленные и ручные виды гибки трубы из нержавеющей стали
• Цену гибки нержавеющей трубы

Гибка нержавеющих труб обычно производится при строительных, ремонтных и монтажных работах, когда нужно сделать сгибы и переходы для максимально точной подгонки стыков трубопроводов. В этих случаях возникает необходимость сгибать трубу, но по причине неправильных действий есть риск ее повредить или же и вовсе сломать.

Для грамотного выполнения данной операции используют специальные устройства, в основном, трубогиб. Так, с учетом объема предстоящих работ, трубогиб может быть в промышленном или ручном варианте, о чем мы подробно расскажем далее.

Основные свойства нержавеющих труб

Нержавеющая сталь – металл, обладающий множеством качеств, делающих его незаменимым в медицине, промышленности, сфере ЖКХ или в быту. Основными свойствами стали являются: устойчивость к механическим воздействиям, стойкость к коррозии и агрессивным средам, возможность выдерживать высокие температуры.

Данные качества появились у нержавеющей стали благодаря основному элементу – хрому, а также иным легирующим добавкам, входящим в ее состав. Они делают изделия из нержавейки гладкими и приятными на ощупь.

Обратите внимание: нержавеющая сталь не взаимодействует с окружающей средой и безопасна для продуктов питания.

Гибка труб из нержавеющей стали имеет несколько преимуществ:

• готовое изделие не имеет дефектов;
• более низкая себестоимость работ по сравнению со сваркой, где требуется дополнительная обработка шва спецсредствами;
• новейшее листогибочное оборудование позволяет осуществлять изгиб заготовок и создавать самые сложные металлические профили;
• гибка нержавеющих труб ускоряет процесс производства, снижает процент брака и трудоемкость работ.

Гибка профилей из нержавейки имеет и недостатки, проявляющиеся в большей мере у тонкостенной продукции. Они выражаются в истончении стенок изделия, изменении его формы, а также в том, что:

• изделия приобретают овальную форму;
• растягиваясь в процессе изгиба, наружная стенка становится тоньше;
• внутренняя сторона покрывается складками и изломами;
• изделия из нержавеющей стали пружинят, поэтому уже по окончании гибки профиль меняет угол поворота и радиус изгиба.

Недостатки негативно сказываются на внешнем виде нержавеющих труб, а истончение стенок уменьшает ее прочность. Овальная форма снижает пропускную способность профиля и создает повышенное давление в системе.

Рекомендовано к прочтению

Для предотвращения таких изменений и сохранения округлой формы трубы применяют современные методы, которые не дают изделию деформироваться. Один из них заключается в заполнении нержавеющего профиля перед сгибанием упругим твердым материалом. Он должен изнутри не дать изделию потерять форму.

Таким наполнителем может стать: песок, резина, раскрошенная пробка, а иногда и вода. Для того чтобы наполнитель не высыпался, концы профиля затыкают пробкой. Наружный же сдвиг стенок ограничивают внешним фиксирующим роликом.

Жесткий наполнитель дает лучший эффект, поэтому такой метод приобрел большее распространение. Впрочем, сгибание нержавеющих заготовок, как правило, происходит с совмещением обеих защит – наружной и внутренней. Это приводит к оптимальному результату.

Возможности станков для гибки нержавеющей трубы

Гибка нержавеющей трубы по радиусу проводится на трехвалковом профилегибочном станке. Он позволяет сгибать изделия диаметром до 214 мм, при этом минимальный радиус зависит от толщины стенки и может быть равен от 4 до 6 диаметрам (мм) трубы.

Дорновый станок делает крутоизогнутый изгиб нержавеющего профиля. Минимальный радиус в зависимости от толщины стенок изделия составляет от 1,5 диаметра (мм) трубы. Станок осуществляет также пространственную гибку профильных нержавеющих изделий.

Виды гибки трубы из нержавеющей стали: промышленные и ручные

1. Промышленные виды гибки.

В условиях промышленного производства применяют несколько способов гибки профилей: обкатка, вальцовка, волочение, растяжение на опорах или трубогибом. Используемый метод зависит от размера изделия, его вида, а также объемов производства.

Трубогиб ручной применяют при небольших объемах работ, а также на строительных площадках для монтажа нержавеющих труб в отопительных системах. Его преимуществом является небольшой вес и мобильность. Он сгибает профиль на угол до 180°, а система смены роликов разного диаметра проста в применении. Сгибающий ролик под воздействием винтового штока может согнуть трубу диаметром 1,8 см.

Переносной электрический трубогиб применяется в местах, где есть доступ к электрическим сетям. Полная его комплектация содержит приспособления для гибки нержавейки разных размеров и радиусов изгиба. Большим преимуществом данного вида является наличие автоматического режима гибки, задний ход, изменение скорости сгибания и небольшой вес прибора.

В случае недоступности подключения электрических сетей можно воспользоваться аккумулятором.

• Гибка методом наматывания.

Данный метод гибки нержавейки возможен только на специализированных станках. Используют его в машиностроении, мебельном производстве, а также в авиационной и космической сферах для получения профилей высокого качества с небольшим радиусом изгиба. При этом геометрия стенок изделия не должна изменяться.

Гибка изделия начинается с надевания его на дорн – специальное устройство, заполняющее профиль изнутри и не дающее ему деформироваться, и прикреплению его зажимом к гибочному ролику. Последний заворачивается, протягивает и наматывает на ролик заготовку до необходимого угла сгиба. Дорн же удерживает первоначальную форму и не дает изменить сечение.

• Гибка с помощью обкатки.

Станки для гибки методом обкатки используют при изготовлении небольших партий изделий, а также в строительной отрасли. Перед началом работы профиль прижимается к ручью ролика, остающегося неподвижным, и фиксируется. Круговыми движениями обкаточный ролик ведется по заготовке, сгибая ее до необходимого радиуса. Технология требует соответствия размеров ручья роликов и диаметра профиля.

Для применения данного способа требуются определенные параметры изделия – радиус изгиба должен быть ≥3,5D, стенки изделия должны быть толстыми. При этом может измениться сечение заготовки (до 10–12 %) и форма (на овальную). Станки для обкатки профиля просты в использовании и недороги.

Трубогибные станки для вальцов могут изгибать изделия в кольцо, дугу и даже в спираль (необходимо только задать шаг витка). Процесс изготовления делится на два этапа:

1. Изделие натягивается, задается радиус изгиба и кривизна. Используется три ролика – в два конечных труба упирается, а средний подвижный натягивает профиль.
2. Сила трения появляется за счет вращения ведущих роликов и трубы. Под ее воздействием и изгибается изделие. Труба движется в направлении вращения и происходит сгибание до необходимого радиуса. Если по окончании операции радиус оказался недостаточным, действие повторяют. При этом подвижный ролик прижимается чуть сильнее.

Толщина стенки изделия влияет на радиус изгиба профиля на трехроликовых станках. Радиус сгиба изделия для тонких стенок >10D, для толстых радиус = 10D, а для очень толстых = 5D.

Способ, позволяющий уменьшить радиус изгиба изделия, называется волочением. Используют его для тонкостенных профилей. Один из концов обжимают до нужного диаметра, протягивают через фильеру и крепят к гибочному шаблону зажимом.

Шаблон вращается и тянет изделие через фильеру. У нержавеющей трубы уменьшается диаметр, и происходит изгиб. Следует помнить, что при использовании данного метода стенка профиля истончается больше, чем при применении иных.

Растяжение – это метод, при котором изделие сгибается под воздействием ролика, нажимающего на трубу, при этом концы закреплены. В процессе растяжения профиль удлиняется, стенки его становятся тоньше, и он сгибается на нужный угол. Применяют данный метод нечасто.

Для сгибания профиля на опорах применяется станок арбалетного типа. Изделие устанавливается на опорные ролики. Сгибание происходит посередине заготовки под воздействием нажимного ролика, которого толкает на трубу гидравлический привод или винтовой домкрат. На данном станке может быть проведена гибка нержавеющих труб большого диаметра ≤ 35 см. На рынке присутствуют и небольшие станки арбалеты, используемые для сгибания изделий, чей диаметр ≤ 10 см, они легче и являются переносными.

2. Способы гибки в домашних условиях.

В быту гибка профилей возможна двумя способами: ручным трубогибом или без него.

Обратите внимание: ручной домашний станок для сгибания заготовок, снабженный роликами разных диаметров, позволит сгибать изделия из нержавейки с такими же диаметрами.

Станок зажимают в тиски, в зависимости от диаметра профиля выбирают необходимые ролики и устанавливают между ними изделие, упирающееся одним концом в упор. Подвижный ролик сгибает заготовку под воздействием крутящейся рукоятки на нужный угол, после чего проверяется диаметр изгиба и изделие снимается с трубогиба.

Методика сгибания заготовки из нержавеющей стали без применения станка иная:

• Перед началом делается проволочная пружина с сечением ≤ 4 мм. Она должна свободно перемещаться внутри изделия.
• Пружину размещают в месте сгиба заготовки. К одному ее концу привязана проволочка для последующего быстрого извлечения из изделия.
• Заготовку сгибают с помощью шаблона или матрицы. Усилие увеличивают размещенным на противоположном конце профиля удлинителем.
• По окончании изгиба пружину вынимают.

Для того чтобы предотвратить возможные дефекты трубы, перед началом работ ее наполняют песком или водой, закрывая отверстия с обоих концов. Затем заготовку помещают в морозильную камеру и дожидаются превращения воды в лед. После чего проводят сгибание изделия вручную. По прошествии времени лед растает и вода сольется из трубы.

Использование правильной технологии и соблюдение техники безопасности позволит изготовить изделия требуемой формы без оборудования и подготовки.

Цена гибки нержавеющей трубы

Стоимость услуги гибки трубы из нержавеющей стали зависит от нескольких параметров, главными из которых являются толщина стенки и длина изделия. Сложность придаваемой конфигурации и объем заказа также влияют на конечную цену и ведут к удорожанию работы. Дополнительными параметрами стоимости являются износ оборудования и оснастки.

Цены на гибку нержавеющей стали на заказ в компании VT-Metall на ноябрь 2019:

Как согнуть трубу из нержавейки

Во время строительных, ремонтных и монтажных работ используются трубы для прокладок канализаций, газопровода, водопровода, вентиляций, канализации и т.д. В зависимости от места эксплуатации применяют трубы из разных материалов, различных толщины, диаметра и длины. При этом не всегда есть возможность использовать колено или переходники. В подобных случаях приходится сгибать трубу, в результате ее можно повредить или вообще испортить. Поскольку такой материал как нержавеющая сталь обладает достаточной прочностью, имеет длительное время эксплуатации и не поддается влиянию влаги, его часто используют во время монтажных работ. Поэтому в данной статье разберем, как согнуть трубу из нержавейки.

Сам процесс сгибания металлических изделий можно разделить на два типа. Температурный, когда заготовку или ее часть разогревают или охлаждают с последующим изгибом. Механический, когда на заготовку воздействуют с определенной силой, используя специальные устройства или изгибая ее вручную. Стоит заметить, что нержавеющая сталь относительно технологичный материал и трудностей при работе обычно не возникает.

Трубы из нержавеющей стали нельзя сгибать с предварительным нагревом (например, газовой горелкой или паяльной лампой).

Изгиб как негативный фактор

Сгибание трубы является негативным фактором для эксплуатационных характеристик. Имеют место разные недостатки, зависящие от материала, угла изгиба, устройства и метода изгиба, внутреннего диаметра и толщины материала. К отрицательным последствиям можно отнести:

• изменение радиуса изгиба во время эксплуатации под воздействием температурного расширения или сужения и механического воздействия, вследствие чего наблюдается пружинящий эффект;
• уменьшение толщины наружной стенки в месте изгиба;
• появление резких изломов или складок в виде гармошки на внутренней стенке изгиба;
• овализация ‒ изменение формы трубы и появление просвета овальной формы;
• увеличение воздействия коррозии на внутренней и внешней стенке изгиба.

При проходе вещества по внутренней полости трубы особое давление приходится на внешнюю стенку, поэтому при монтаже в местах с протеканием жидкостей на высоких давлениях рекомендуется использование колено, утолщения или трубу с более толстыми стенками. Возникшая овализация также негативно влияет на трубы при быстром движении потока жидкости. В подобных местах происходит сужение по одной оси и расширение по другой, что, в свою очередь, также увеличивает давление на внешнюю стенку изгиба. Еще нужно учитывать овализацию при прокладке труб в узких местах, так как ее ширина в месте изгиба увеличивается.

Предотвратить овализацию и сохранить круглую форму при холодной гибке можно двумя способами. Первый, поддерживать стенки изнутри, используя внутренний ограничитель. Второй, поддерживать стенки как изнутри, так и снаружи, применяя внутренний и внешний ограничитель. Внутренним ограничителем может служить тщательно утрамбованный в трубу песок, резина, вода, смолы или легкоплавкие материалы. Главное, это надежно закрыть отверстия трубы, чтобы при увеличении давления во время изгиба наполнитель не выпадал наружу. По возможности рекомендуется плотно заваривать отверстия труб.

При использовании второго способа целостные показатели немного выше, но для этого необходимы специальные механические элементы или резервуары, которые обычно используются при промышленном изготовлении труб. Если применять более жесткое и твердое внутреннее наполнение, сохранится более круглая форма просвета, поэтому их используют чаще. Но при использовании упругих наполнителей, наружная сторона в меньшей степени поддается растяжению.

Способы гибки

На производстве, когда приходится гнуть трубы из нержавеющей стали, обычно используется холодная гибка по причине высших показателей рентабельности, а в случаях, где необходима горячая гибка, часто выгоднее просто сразу вылить необходимую форму. Поэтому далее приведены способы холодной гибки, тем более что большинство технологий не сильно отличается от горячего способа.

Гибка с использованием двух опор

Заготовка укладывается между двух опор таким образом, чтобы первая опора удерживала, а вторая была несущей. При воздействии винтового или гидравлического пресса или домкрата далее второй опоры происходит изгиб. Данным способом можно гнуть трубы диаметром до 350 миллиметров. Оборудование обладает достаточной простотой и может использоваться непосредственно в местах монтажа.

Вальцевание

Такой метод используется, когда нужно получить кольцо или спираль из трубы небольшого диаметра. Заготовка с помощью механических крепежей и толкателя продвигается через вращающиеся ролики, впоследствии чего обретает необходимую кривизну.

Гибка с помощью раскатывания

В данном случае заготовка закрепляется и производится раскатывание в определенных местах с помощи специальных шариков. Подобный процесс может происходить как с наружной части – обматывание, так и с внутренней – раскатывание. В итоге труба приобретает треугольную форму с округлыми краями.

Гибка наматыванием

Этот метод получил широкое распространение в промышленном производстве из-за относительной простоты при небольших затратах энергии и выхода качественной продукции. В данном случае используется внутренние наполнение, чаще всего им является металлический канат диметром меньшим на 0,1–0,5 мм, чем внутренний диаметр заготовки. Канат при изгибах может оставить след на внутренней поверхности трубы, поэтому используют тросы из тонких сплетенных металлических волокон нетвердых марок метала. Также при применении данного метода необходима смазка между канатом и внутренней поверхностью, которой обычно является машинное масло или антикоррозийная мыльная эмульсия. Можно сгибать трубы диаметром от 10 до 425 миллиметров в разных плоскостях. Поэтому при больших диаметрах трос не используется, а при возможности заменяется сыпучим или жидким веществом.

Гибка с помощью обкатки

Метод состоит в том, что вокруг ролика или опоры необходимых габаритов двигается обкатывающий ролик, между ними ложится заготовка и получается изгиб. Подобным способом можно работать с трубами диаметром до 150 миллиметров с толстыми стенками.

Гибка с помощью внутреннего гидростатического движения

В данном случае в трубу закачивается жидкость, обычно это вода или масло, и плотно закрывается заглушками. Впоследствии внутри создается давление, и заготовка становится более податливой для механических изгибов.

Ручной способ

В условиях домашнего строительства лучше использовать специальные трубогибы. Но необходимо учитывать возможные нежелательные последствия, описанные выше.

Обратите внимание! Для меньшей деформации просвета следует использовать внутренние наполнители.

Также рекомендуем вам ознакомиться со статьями, в которых описаны методы сгибания других труб:

В этом видео показано, как можно согнуть нержавеющую трубу на самодельном трубогибе:

Гнем трубу со льдом внутри и без него. В этом ролике вы увидите разницу:

Как производится гибка металлических труб: технологические тонкости выполнения работ

Трубы, согнутые под углом, нашли применение в нефтяной и химической отраслях, машино- и аппаратостроении. Без них не обходится ни один архитектурный или строительный проект.

Для поворотов можно использовать всевозможные фитинги, но тогда возможно возникновение течи, а иногда это просто недопустимо из эстетических соображений. Более привлекательный внешний вид и высокую надежность обеспечивает гибка труб — процесс, не нарушающий их целостность.

Мы расскажем, как лучше согнуть металлическую трубу как по холодной, так и по горячей технологии. В представленной нами статье описана специфика сгибания труб, выполненных из различных материалов. Приведены особенности работы с профильными и обычными круглыми трубами.

Особенности процесса гибки

Каждый металл обладает своими особенностями, без их учета невозможно придать металлическому прокату сложную форму. На изгибаемую трубу воздействуют радиальные и тангенциальные силы.

Первые деформируют сечение, а последние способствуют появлению складок. Основное требование к окончательному результату — сечение трубы должно остаться без изменений, а на стенках не должно быть гофр. Гибка позволяет свести к минимуму число сварных швов при прокладке трубопроводов со всяческими отводами.

Способы сгибания труб

Исходя из требуемого угла загиба, материала и диаметра трубы, гибку можно осуществить вручную или с применением специального оборудования. Различают также горячую и холодную гибку, с наполнением полости трубы и без ее наполнения.

После прекращения воздействия нагрузки возникает такое явление, как пружинение, прямо пропорциональное модулю упругости материала. Величина возможной деформации также зависит от примененного метода гибки и геометрии объекта.

Специфика горячей технологии

Выбирают этот метод, когда нужно согнуть трубу диаметром от 10 см. Деформируют трубы горячим способом как вручную, так и с применением механизмов. Существует такое понятие, как минимальный радиус изгиба.

Протяженность зоны трубы, которую необходимо нагреть, определяют исходя из диаметра трубы и угла изгиба. При этом закругление не может быть меньшим, чем диаметр трубы, умноженный на 3.

Находят длину нагреваемого участка по формуле:

L = α х d / 15

В формуле: L — искомая длина в мм, α — угол изгиба в градусах, d — диаметр трубы снаружи в мм, 15 — коэффициент. Допустим, трубу диаметром 200 мм нужно изогнуть под углом 60⁰, тогда L = 60 х 200/15 = 800 мм, т.е. 4 диаметра.

Чтобы согнуть трубу, ее нужно нагреть до 900⁰. Оптимальная температура для начала гибки 760⁰, а на конец — 720⁰С. При пережоге ухудшаются прочностные характеристики материала.

В процесс горячего изгиба входит несколько операций:

• изготовление шаблона;
• набивка песком;
• разметка участка;
• нагрев;
• изгибание.

Чтобы не деформировалось сечение трубы и на внутренней ее части в месте изгиба не образовывались сладки, внутреннее пространство набивают кварцевым песком.

Предварительно песок сушат и прокаливают, с целью удалить органические примеси при температуре от 150 до 500⁰, а после пропускают через мелкое решето с размером ячеек 3,3 х 3,3 мм. Перед тем как начать набивку трубы, нужно заглушить один ее конец.

В качестве заглушек применяют деревянные или металлические пробки, имеющие отверстие для выхода газов. Мелкий и влажный песок использовать нельзя, т.к. первый при термическом воздействии спекается и крепко пристает к стенкам труб.

Второй, в результате образования пара, способствует возникновению высокого внутреннего давления, что может стать причиной вылета пробки. Недопустимо наличие в набивке камешков, они могут продавить стенку трубы.

Процесс набивки трубы очень трудоемкий, поэтому ее транспортируют к вышке и придают ей слегка наклонное или вертикальное положение. Так как качество изгиба находится в прямой зависимости от уплотнения набивки, трубу на протяжении процесса непрерывно обстукивают. Глухой звук свидетельствует о хорошем наполнении заготовки.

Перед тем как приступить непосредственно к главной операции, на набитой песком трубе прорисовывают участки будущих изгибов, приложив шаблон. Нагревают трубы в печах или горнах. Сгибают как вручную, так и механизированным способом.

В последнем случае используют специальные плиты, оснащенные упорными стойками, с помощью которых фиксируется нагретый участок трубы и прижимами, служащими для удержания конца трубы на плите. На противоположный торец трубы надевают трос, натяжение которого с помощью лебедки или шпиля и заставляет трубу изгибаться.

Чтобы стенки трубы не деформировались, в пространство стойка-труба помещают прокладки — прямые или изогнутые. Свободный конец с надетым на него тросом подстраховывается при помощи подставки. Во время процесса осуществляют контроль геометрии трубы, периодически прикладывая к ней шаблон.

Изогнув трубу под нужным углом, из нее удаляют пробки путем выжигания или просто выбивают их. Песок высыпают, трубу очищают и промываю. Выполняют окончательную проверку изгиба при помощи шаблона.

Гибка холодным методом

Для изменения конфигурации труб небольших диаметров используют различные ручные приспособления, для больших — механизированные трубогибы. В домашних условиях чаще всего требуется гибка водогазопроводных стальных труб, применяемых в устройстве систем водоснабжения и отопления.

Гибка трубы под 90⁰ называется отводом, 180⁰ — калач, с образованием уступа — утка, в виде петли — скоба.

Для ручной гибки существуют и другие приспособления. В домашних условиях для изготовления змеевика для нагрева воды, трубку из нержавейки диаметром около 20 мм просто наматывают на отрезок трубы большого диаметра. Предварительно на большую трубу наваривают скобу, укладывают ее на опоры и зажимают.

Трубку плотно набивают песком и закрывают пробками, затем вставляют в скобу и начинают навивку. Трубу, используемую в качестве шаблона, нужно прокручивать, поэтому потребуются усилия как минимум двух человек. Закончив навивку, змеевик ровняют.

Гибку трубы из нержавеющей стали или другого материала в домашних условиях можно выполнить и на самом простом приспособлении. Его целесообразно применять при небольших объемах работ.

Несложный механический станок для сгибания трубы можно соорудить собственными руками, особенно, если вы владеете навыками сварщика и знакомы со сварочным аппаратом: