Biegen von Rohren aus Edelstahl: Ein Leitfaden für Einsteiger

I. Grundlagen des Biegens von Rohren aus nichtrostendem Stahl

Materialeigenschaften

Rohre aus rostfreiem Stahl werden aufgrund ihrer Eigenschaften für zahlreiche Anwendungen eingesetzt. KorrosionsbeständigkeitStärkeund ästhetischer Anklang. Das Material Eigenschaften von rostfreiem Stahl variieren in Abhängigkeit von Faktoren wie der Legierungszusammensetzung und der Wärmebehandlung. Es ist entscheidend, diese Eigenschaften zu verstehen, um erfolgreiche Biegeprozesse zu gewährleisten.

  • Klassen: Gemeinsame Edelstahlsorten Die für Rohre verwendeten Werkstoffe sind 304, 316 und 409. Diese Sorten haben unterschiedliche mechanische Eigenschaften, die sich auf den Biegeprozess auswirken.
  • Härte: Die Härte von rostfreiem Stahl beeinflusst die zum Biegen erforderliche Kraft und die Gefahr von Rissen. Geglühter nichtrostender Stahl ist weicher und lässt sich daher leichter biegen.
  • Duktilität: Die Duktilität bezieht sich auf die Fähigkeit des Materials, sich zu verformen, ohne zu brechen. Eine höhere Duktilität führt zu gleichmäßigeren Biegevorgängen und weniger Defekten.

Biegetechniken

Für die Formgebung von Edelstahlrohren können verschiedene Biegetechniken eingesetzt werden, die jeweils ihre eigenen Vorteile und Grenzen haben. Hier sind einige gängige Methoden:

  1. Dornbiegen: Bei dieser Technik wird ein Dorn (ein massiver Stab) in das Rohr eingeführt, um dessen Form während des Biegens zu erhalten. Dadurch wird verhindert, dass sich das Rohr abflacht, faltig wird oder zusammenfällt. Das Dornbiegen ist ideal für die Herstellung von Biegungen mit engen Radien und wird gerne in der Automobilindustrie und bei industriellen Anwendungen eingesetzt.
  2. Walzenbiegen: WalzenbiegenDas auch als Pyramidenbiegen bekannte Verfahren verwendet drei Walzen, um Druck auf das Rohr auszuüben und eine glatte Biegung zu erzeugen. Diese Methode eignet sich für Biegungen mit großem Radius und ist für verschiedene Rohrformen geeignet, z. B. quadratische und rechteckige Rohre.
  3. Biegen mit der Presse: Unter PressenbiegenBei diesem Verfahren wird mit Hilfe einer Matrize und eines Stempels Kraft auf das Rohr ausgeübt, so dass es um eine Radiusmatrize gebogen wird. Dieses Verfahren ist zwar relativ einfach und kostengünstig, aber im Vergleich zu anderen Techniken möglicherweise nicht genau und präzise.
  4. Wärme-Induktions-Biegen: Beim Warminduktionsbiegen wird der zu biegende Bereich des Rohrs mit einer Induktionsspule erwärmt. Sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird das Rohr mit einer Biegematrize gebogen. Die kontrollierte Wärmezufuhr ermöglicht eine bessere Kontrolle beim Biegen und minimiert die Verformung.

Bei der Auswahl einer Biegetechnik sind Faktoren wie der gewünschte Biegeradius zu berücksichtigen, Materialeigenschaftenund Anwendung sollten berücksichtigt werden. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile, und die Anwendung der am besten geeigneten Technik wird zu einem erfolgreichen Biegen von Edelstahlrohren führen.

II. Ausrüstung und Werkzeuge zum Biegen

Beim Biegen von Rohren aus nichtrostendem Stahl ist es wichtig, die richtigen Geräte und Werkzeuge zu verwenden. In diesem Abschnitt werden zwei Arten von Rohrbiegemaschinen kurz vorgestellt: manuelle und hydraulische, ohne Schlussfolgerung oder Zusammenfassung.

Manuelle Rohrbiegemaschinen

Manuelle Rohrbiegegeräte sind eine beliebte Wahl für diejenigen, die Präzision und Erschwinglichkeit benötigen. Diese handbetriebenen Geräte arbeiten, indem sie Kraft auf das Rohr ausüben und es in die gewünschte Biegung bringen. Einige Merkmale der manuellen Rohrbiegegeräte sind:

  • Benutzerfreundlichkeit: Für die meisten manuellen Rohrbieger ist keine spezielle Ausbildung erforderlich.
  • Tragbarkeit: Sie sind leicht und können problemlos zu verschiedenen Baustellen transportiert werden.
  • Erschwinglichkeit: Im Vergleich zu hydraulischen Rohrbiegemaschinen sind manuelle Optionen im Allgemeinen kostengünstiger.

Manuelle Rohrbiegemaschinen eignen sich jedoch nicht unbedingt für Rohre mit größerem Durchmesser oder dickerer Wandstärke, da ihre Bedienung erhebliche körperliche Kraft erfordert.

Hydraulische Rohrbiegemaschinen

Hydraulische Rohrbieger verwenden Hydraulikflüssigkeit und Druck zum Biegen von Edelstahlrohren, was den Prozess effizienter und weniger arbeitsintensiv macht. Einige Vorteile der hydraulischen Rohrbieger sind:

  • Macht: Sie können problemlos größere Durchmesser und dickwandige Rohre verarbeiten.
  • Kontrolle: Viele hydraulische Rohrbiegemaschinen bieten eine präzise Steuerung von Biegewinkeln und Radien.
  • Geschwindigkeit: Durch den Einsatz von Hydraulikkraft können diese Biegegeräte den Biegevorgang schneller abschließen als manuelle Alternativen.

Andererseits können hydraulische Rohrbiegemaschinen teurer sein und erfordern unter Umständen eine regelmäßige Wartung, um den korrekten Füllstand der Hydraulikflüssigkeit und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Die Verwendung geeigneter Geräte und Werkzeuge zum Biegen von Edelstahlrohren ist entscheidend für die Erzielung genauer und gleichmäßiger Ergebnisse. Sowohl manuelle als auch hydraulische Rohrbiegevorrichtungen haben ihre jeweiligen Vorteile und Grenzen, und die Wahl hängt letztendlich von Faktoren wie dem Budget, der spezifischen Rohrart und den Projektanforderungen ab.

III. Worauf ist beim Biegen von Edelstahlrohren zu achten?

Industrielle Edelstahlrohre werden aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit häufig in verschiedenen Entwässerungssystemen eingesetzt und sind daher in Umgebungen mit hoher Korrosionsbelastung eine beliebte Wahl.

Beim Biegen von Edelstahlrohren für die Verwendung von korrosiven Flüssigkeiten ist es jedoch wichtig, den Biegeradius zu berücksichtigen.

Das Biegen von Edelstahlrohren ist eine in der Industrie übliche Verarbeitungsform, die jedoch nicht so einfach ist, wie es scheinen mag. Es erfordert eine sorgfältige Untersuchung und Erfahrung, da die verschiedenen Modelle von Edelstahlrohren unterschiedliche Dehnbarkeits- und Härtegrade aufweisen, wobei einige eher zur Dehnung und andere zur Rissbildung neigen.

1. Reduzierte Duktilität

Um Rissbildung beim Biegen zu vermeiden, kann es notwendig sein, eine größere Biegeradius beim Biegen in Richtung der Biegung. Beim Biegen in Querrichtung kann die geringere Duktilität eine engere innere Biegung ermöglichen, ohne die Außenfläche der Biegung zu beschädigen.

2. Lokales Heizmaterial

Beim Biegen von dicken Materialien kann es notwendig sein, das Material vor dem Biegen vorzuwärmen, um den Prozess zu erleichtern und den Kraftaufwand zu verringern.

3. Rebound-Behandlung

Die Rohre aus rostfreiem Stahl werden Rückfederung wenn es von der Biegekraft entlastet wird. Die Rückfederung ist das Ergebnis der Freisetzung elastischer Dehnungen, die in direktem Zusammenhang mit den Materialeigenschaften stehen. Streckgrenze. Um den gewünschten Biegewinkel zu erreichen, kann ein größerer Winkel erforderlich sein, insbesondere bei Rohren aus nichtrostendem Stahl mit hoher Streckgrenze.

Das erforderliche Winkelspiel nimmt mit zunehmendem Radius zu, und bei einem großen Radius wird der Betrag der Rückfederung kann von Bedeutung sein. Wenn das gebogene Material steif ist, muss es möglicherweise wärmebehandelt werden.

In einigen Fällen kann es jedoch vorkommen, dass der gewünschte Biegewinkel und -radius mit der Wärmebiegemethode nur vorübergehend erreicht wird. Sobald das Material abkühlt, kann es zu einer leichten Rückfederung kommen.

4. Tiefgezogene Rohre aus rostfreiem Stahl

Bei der Warmumformung von Edelstahlrohren werden Kaltverfestigung, Rissbildung und Verformung vermieden und die Molekularstruktur durch hohe Temperaturen verändert.

Verglichen mit KaltumformungIn der Regel ist es einfacher, warmgeformte Edelstahlrohre mit einer Biegemaschine zu bearbeiten. Die Warmumformung hat jedoch ihre Grenzen, da das Erhitzen des Edelstahlrohrs bis nahe an seinen Schmelzpunkt zu dessen Bruch führen kann.

Hohe Temperaturen können auch zur Oxidation der Oberfläche führen und Entkohlungwas zu verschiedenen Problemen mit dem Produkt führen kann. Beim Biegen von Rohren aus nichtrostendem Stahl wird diese Methode im Allgemeinen mit Vorsicht angewandt.

5. Innerer Biegeradius

Für Industrierohre aus rostfreiem Stahl ist es notwendig, den Wert des inneren Biegeradius zu bestimmen. Der Radius für die Längsbiegung sollte größer sein als der für die Querbiegung. Die Härte und die Dicke des Industrierohrs aus nichtrostendem Stahl bestimmen den erforderlichen Biegeradius.

Um den Biegeradius zu bestimmen, gibt es ein Verfahren, bei dem 50% von dem vom Lieferanten angegebenen Materialstreckungsverhältnis abgezogen wird.

IV. Biegeverfahren für Rundrohre aus Edelstahl 304

Spezialmaschine zum Biegen von Rohren mit verschiedenen Winkeln

Die Rostfreier Stahl 304 Rundrohr ist ein hohles, rundes Edelstahlrohr, das häufig für verschiedene Anwendungen in der Gebäudedekoration verwendet wird, z. B. für Zäune, Treppengeländer und Hoftüren.

Die Biegeverfahren muss glatt, winkelgenau und frei von Rissen sein.

Als nächstes werde ich die Biegetechnik für runde Rohre aus Edelstahl 304.

1. Biegeverfahren für runde Rohre

1. Heißbiegeverfahren:

Zur Vorbereitung des Biegens des Rundrohrs aus rostfreiem Stahl 304 befestigen Sie zunächst die Rollen des Lichtbogenwagens auf einer Eisenplatte, die dem Außendurchmesser des Rohrs entspricht. Füllen Sie das Rohr mit Sand und verstopfen Sie seine beiden Enden mit Holzpfropfen. Heizen Sie dann den Abschnitt des Rohrs, der gebogen werden soll, mit einer Flamme vor.

2. Kaltbiegeverfahren:

Bevor die Rohrbiegemaschine in Betrieb genommen wird, ist es wichtig, die Maschine gründlich zu testen. Um Risse zu vermeiden, sollte unten ein Spalt in Höhe der Blechdicke vorhanden sein, und es sollte eine Biegekerbe mit einer Tiefe von 8 mal der Blechdicke gewählt werden.

Siehe auch:

2. Technische Schwierigkeiten

1. Während der Bearbeitung erzeugt die Reibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug große Hitze, und das Werkzeug ist leicht zu verschleißen.

Daher sind die Anforderungen für Werkzeugmaterialien sind strenger und erfordern Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit.

Und muss die Anforderungen erfüllen von scharfe Kanten.

2. Die Biegeverfahren ist langsam und erfordert einen hohen Kraftaufwand, was zu einer geringen Produktionseffizienz führt.

Darüber hinaus wird Schwefelchlorid aufgrund der hohen Heizleistung im Allgemeinen als gutes Kühlöl verwendet, und die Wirkung ist besser.

Daher ist es wichtig, dass die Arbeitnehmer, die Rundrohre aus rostfreiem Stahl 304 verarbeiten, über ein hohes Maß an Erfahrung und technischen Fähigkeiten verfügen.

3. Vorsichtsmaßnahmen

1. Biegen:

Die allgemeinen Anforderungen für 304 Edelstahl rund Rohrbiegen Radius (R) sollte mindestens das 1,5- bis 2-fache des Durchmessers betragen.

Wenn der Biegeradius (R) zu klein ist, wird die Biegung flach sein.

Der Biegeradius (R) desselben nichtrostenden Stahlrohrs sollte gleich sein, um die Konsistenz der Matrize zu gewährleisten.

Die gerade Kantenlänge der Biegung muss mindestens das 2-fache des Durchmessers betragen, da sonst die Biegestempel nicht reibungslos geklemmt werden kann.

2. Prozessloch:

Prozesslöcher sind für Schweißnähte an Rundrohren aus rostfreiem Stahl 304 vorzusehen, um die bei der Schweißung entstehende Schlacke besser abzuführen. Schweißen.

3. Verarbeitungsleistung:

Betrachten wir zunächst die Bearbeitbarkeit von Rundrohren aus Edelstahl 304.

Edelstahl hat eine hohe Plastizität, Zähigkeit, Schneiden Energieverbrauch, Schneidtemperatur, niedrige Wärmeleitfähigkeit, schlechte Wärmeableitung, und kann leicht dazu führen, dass Werkzeug Temperaturanstieg.

Diese Faktoren können sich auf die Bindung und Schweißbarkeit von rostfreiem Stahl und verursachen Verstopfungen während des Schneidens, was zu einer Verringerung der Oberflächengüte der Edelstahlrohre führt.

V. Biegequalität und Inspektion

Biegeradius

Der Biegeradius ist ein wesentlicher Aspekt der Qualität von Edelstahlrohren. Er ist das Maß für die Krümmung der Rohrbiegung. Der Mindestbiegeradius wird durch den Durchmesser, die Wandstärke und die Materialeigenschaften des Rohrs bestimmt. Die Wahl eines geeigneten Biegeradius ist von entscheidender Bedeutung, um eine Verformung, Rissbildung und Schwächung des Rohrs während des Biegevorgangs zu verhindern.

  • Verhältnis von Durchmesser zu Radius: Ein allgemeiner Richtwert für den Biegeradius ist die Einhaltung eines Verhältnisses von Durchmesser zu Radius von 2:1 oder höher. Ein kleineres Verhältnis kann das Risiko einer Verformung oder Beschädigung des Rohrs erhöhen.
  • Materialeigenschaften: Rostfreie Stahlsorten haben verschiedene mechanische Eigenschaften, die sich auf ihre Fähigkeit auswirken, ohne Verformung gebogen zu werden. Faktoren wie Härte, Zugfestigkeit und Dehnung können den empfohlenen Mindestbiegeradius beeinflussen.

Rückfederung

Rückfederung ist das Phänomen, bei dem ein gebogenes Rohr versucht, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, nachdem es von den Biegekräften befreit wurde. Dies kann zu unerwünschten Veränderungen des endgültigen Biegewinkels und -radius führen und die Gesamtqualität der Biegung negativ beeinflussen. Eine ordnungsgemäße Prüfung und Messung ist notwendig, um sicherzustellen, dass die Biegung den gewünschten Spezifikationen entspricht.

  • Biegeprozess: Zu den Faktoren, die die Rückfederung beeinflussen können, gehören Art der Biegung Verfahren (wie Rotationsziehen, Pressen oder Walzen), die Biegegeschwindigkeit und die Materialeigenschaften des Rohrs.
  • Abhilfemaßnahmen: Um die Rückfederung zu berücksichtigen, kann das Überbiegen des Rohrs in einem etwas höheren Winkel helfen, den gewünschten endgültigen Biegewinkel zu erreichen. Diese Methode erfordert eine sorgfältige Berechnung und eine genaue Kontrolle während des Biegevorgangs.

Bei der Prüfung der Biegequalität von Edelstahlrohren muss unbedingt sichergestellt werden, dass sowohl der Biegeradius als auch die Rückfederung den geforderten Normen entsprechen. Die Anwendung geeigneter Biegetechniken und die Berücksichtigung der Materialeigenschaften können dazu beitragen, genaue, gleichmäßige und hochwertige Biegungen von Edelstahlrohren zu erzielen.

VI. Problemlösung und Fehlerbehebung

Häufige Probleme beim Biegen

Beim Biegen von Edelstahlrohren ist es wichtig, alle Probleme zu erkennen, die das Endprodukt beeinträchtigen könnten. Einige häufige Probleme beim Biegen sind:

  • Knicken: Dies tritt auf, wenn die Rohre an der Biegestelle zusammenfallen oder sich falten. Dies wird in der Regel durch eine schlechte Einstellung der Werkzeuge verursacht und kann zu Leckagen oder Fehlern im Endprodukt führen.
  • Ovalität: Dies geschieht, wenn das Rohr während des Biegens sein rundes Profil verliert und oval wird. Dies kann auf schlechte Werkzeuge oder übermäßige Kraft während des Biegevorgangs zurückzuführen sein.
  • Faltenbildung: Kennzeichnend dafür sind kleine Falten oder Wellen, die sich entlang der Innenfläche eines Biegeradius bilden. Sie werden typischerweise durch übermäßige Kraft oder unzureichende Unterstützung beim Biegen verursacht.
  • Rückfederung: Dies ist der Fall, wenn das gebogene Rohr in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, wodurch der Biegewinkel kleiner wird als beabsichtigt. Dies ist eine natürliche Eigenschaft von Materialien, insbesondere von solchen mit hoher Elastizität wie Edelstahl.

Abhilfemaßnahmen

Um die Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und ordnungsgemäße Funktion von gebogenen Edelstahlrohren zu gewährleisten, können die folgenden Korrekturmaßnahmen durchgeführt werden:

  • Richtige Werkzeugbestückung: Verwenden Sie die richtigen Werkzeuge für das Material, die Dicke und den Radius der Rohre. Verwenden Sie geeignete Matrizen und Dorne, um Verformungsprobleme zu vermeiden.
  • Angemessene Unterstützung: Sorgen Sie während des Biegens für ausreichende Unterstützung, um übermäßige Kräfte auf das Rohrmaterial zu vermeiden. Verwenden Sie Abstreifer, Stützblöcke und andere Vorrichtungen, um zu verhindern, dass die Rohre zusammenbrechen oder sich verformen.
  • Konstanter Druck: Gleichmäßiger Druck und kontrollierte Kraft während des Biegevorgangs tragen dazu bei, dass die Form des Rohrs erhalten bleibt. Vermeiden Sie es, zu viel oder zu wenig Druck auszuüben, da dies zu Knicken oder Faltenbildung führen kann.
  • Optimieren der Biegeeinstellungen: Feinabstimmung der Einstellungen der Biegemaschine. Passen Sie den Druck, die Geschwindigkeit und andere Faktoren an, um den gewünschten Biegeradius zu erreichen, ohne die Integrität des Rohrs zu beeinträchtigen.

Durch die Umsetzung dieser Korrekturmaßnahmen lassen sich häufige Biegeprobleme abmildern und die gewünschte Qualität der Edelstahlrohre erhalten.

VII. Normen und Richtlinien zum Biegen

Industrie Codes

Für das Biegen von Rohren aus rostfreiem Stahl gibt es verschiedene Industrievorschriften und Normen. Diese Normen gewährleisten, dass die Biegeverfahren präzise und zuverlässige Ergebnisse liefern. Zu den wichtigsten Normen und Standards der Branche gehören:

  • ASME B31.1: Diese Norm behandelt die Anforderungen an Energierohrleitungen, die das Biegen von Rohren aus nichtrostendem Stahl einschließen.
  • ASME B31.3: Diese Norm befasst sich mit Prozessrohrleitungen, zu denen auch das Biegen von Rohren aus nichtrostendem Stahl gehört.

Die Einhaltung dieser Industrievorschriften und -normen stellt sicher, dass die gebogenen Edelstahlrohre die erforderlichen Struktur- und Leistungsspezifikationen erfüllen.

Material-Spezifikationen

Beim Biegen von Edelstahlrohren ist es wichtig, die Materialspezifikationen zu berücksichtigen, die sich auf das Endprodukt auswirken werden. Einige der wesentlichen Materialspezifikationen sind:

  • Güteklasse des rostfreien Stahls: Die Güteklasse bestimmt die Eigenschaften des Materials, wie z. B. seine Korrosionsbeständigkeit und Duktilität. Die zum Biegen von Edelstahlrohren häufig verwendeten Sorten sind 304, 316 und 321.
  • Abmessungen der Schläuche: Der Außendurchmesser und die Wandstärke des Rohrs spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des erforderlichen Biegeradius und des Gesamterfolgs des Biegeprozesses. Typischerweise erfordern höhere Wandstärken größere Biegeradien für optimale Ergebnisse.

Die Auswahl der geeigneten Werkstoffspezifikationen für die Edelstahlrohre ist von entscheidender Bedeutung, um die gewünschten Leistungs- und Struktureigenschaften des gebogenen Endprodukts zu erreichen.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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