Co je válcování trubek?

Válcování nebo válcování, jak se této technologické operaci také říká, zahrnuje plastickou deformaci kovových polotovarů za účelem jejich tvarování do výrobků požadované konfigurace. V tomto případě lze provádět jak válcování trubek (pro změnu tvaru jejich průřezu), tak zpracování plechu, při kterém vznikají výrobky válcového, kuželového a oválného tvaru.

Tváření profilu na tříválcovém stroji

Válcování se provádí na speciálních zařízeních vybavených válci, které jsou zodpovědné za plastickou deformaci kovových obrobků v požadovaném směru, a proto tato technologická operace získala svůj název.

Při válcování mezi válečky, jejichž rozměry a vzdálenost se volí v závislosti na geometrických parametrech obrobku a hotového výrobku, získá obrobek požadované rozměry a tvar. V některých případech může válcování kovů zahrnovat nejen válcování polotovarů z něj, ale také jejich kování.

Válcovat můžete nejen obrobky z kovu, ale také výrobky z polymerních materiálů a pryžových směsí, které se také vyznačují vysokou plasticitou. Pokud mluvíme o kovu, pak obrobky vyrobené z:

• některé druhy nerezové oceli;
• měď, hliník a slitiny těchto kovů;
• slitiny uhlíkové oceli;
• galvanizovaná ocel.

Kromě válcování existují technologické operace, jako je rozšiřování a válcování hran, v důsledku čehož jsou konce trubek z různých kovů podrobeny plastické deformaci (a tedy změně geometrického tvaru). K tomuto účelu se používá nástroj, jehož konstrukce nemusí mít válečky. Pomocí rozšiřování a válcování se konce trubek připraví pro jejich další spojení. Miniaturní pracovní válečky lze vidět v nástroji, který se používá k válcování trubky, tedy ke zmenšení jejího původního průměru.

Trubku můžete také rolovat pomocí soustruhu. Video s příkladem provedení takové operace můžete vidět níže.

Základní nástroje

I když to není tak úplně pravda, pojem válcování kovů často označuje celý seznam technologických operací, kterými se mění tvar kovového obrobku. Mezi takové operace patří zejména:

• vytvoření kulatého, čtvercového nebo obdélníkového profilu z úzkého kovového pásu (tímto způsobem se vyrábí svařované trubky, obdobnou technologií je válcování kovového úhelníku);
• změna tvaru průřezu, vnějšího průměru a tloušťky stěny hotového trubkového výrobku – válcování trubek (pomocí této technologie lze zpracovávat bezešvé i svařované trubkové výrobky);
• vytváření ohybů s požadovanými parametry v určitých úsecích trubkového výrobku – ohýbání trubek;
• výroba plechových výrobků válcových (válcování skořepin), kuželových (válcování kuželů) a oválných tvarů;
• zvětšení průměru (rozšíření) uříznutého konce kovové trubky – lemování (pomocí této technologie se kovové výrobky připravují pro jejich vzájemné spojení; zejména se takto připravují trubky pro klimatizace k instalaci);
• zmenšení průměru (zúžení) uříznutého konce trubkového výrobku – válcování trubek.

Válcování profilové trubky na ohýbačce trubek

K válcování měkkých měděných trubek lze použít obyčejné kleště a k jejich rozšiřování nástroj, jehož pracovním tělesem je kónický prvek, který roztáhne konec trubky na požadovanou velikost. Ve skutečnosti lze válcováním nazvat pouze ty technologické operace, které se provádějí pomocí zařízení a nástrojů, které mají ve své konstrukci válečky.

V závislosti na typu obrobku a výsledku, kterého je třeba dosáhnout, lze k provádění válcování použít různá zařízení a nástroje, které jsou nejčastěji dosti všestranné.

Průmyslový válcovací stroj je schopen ohýbat velkoplošné plechové materiály s vysokou přesností.

Proces válcování plechů, v důsledku čehož jsou tvarovány do válcových, kuželových nebo oválných výrobků, se provádí na speciálním zařízení vybaveném dvěma, třemi nebo dokonce čtyřmi pracovními válci. Zpracování na stroji tříválcového typu spočívá v tom, že plech, přitlačující dva rotující spodní válce, třetí – tah, se také začíná otáčet kolem něj a postupně se mění na válcový výrobek. Poloměr ohybu plechu při válcování lze upravit výběrem válců vhodného průměru a také vzdálenost mezi spodními pracovními prvky. Vzhledem k tomu, že válce jsou během provozu vystaveny značnému mechanickému zatížení, používají se k jejich výrobě vysoce pevné oceli slitin.

Pro ohýbání trubek, které se často nazývá válcování, se používá zařízení, které je rovněž vybaveno rolovacím systémem. Ohýbáním kolem pracovních válců během otáčení získá výrobek požadovaný úhel nebo poloměr ohybu. Tento typ zařízení, které je vysoce univerzální, lze také použít k válcování úhlů.

Tříválcový stroj je určen pro válcování profilových trubek po oblouku libovolného poloměru

Účel a metody

Zpracování válcovaných trubek metodou válcování, jak je uvedeno výše, lze provádět za účelem změny tvaru profilu průřezu, jakož i za účelem změny počátečních parametrů hotové trubky – vnějšího a vnitřního průměru, tloušťka stěny, tvar finálního dílu. Pro změnu tvaru průřezu se válcování provádí systémem válců speciálního zařízení, které vyvinutím značného tlaku na stěny potrubí tvoří požadovaný profil.

Válcovací zařízení používá různé typy válců k vytvoření specifického tvaru a velikosti obrobku.

Pokud jsou nejjednodušší zařízení účinná pro rozšíření koncové části měkkých trubek pro klimatizace, pak pro válcování trubkových výrobků z ocelových slitin je nutné použití speciálních nástrojů. Ty jsou v závislosti na parametrech a materiálu válcované trubky, kterou je třeba válcovat, rozděleny do následujících kategorií:

1. T – pro zpracování trubek s vnitřním průměrem v rozsahu 5,6–12,5 mm (vlastností nástroje této řady je možnost válcování do omezené hloubky);
2. ST – pro válcování svařovaných výrobků, jejichž vnitřní průměr je v rozmezí 6–11 mm (má i omezenou hloubku válcování);
3. P – pro zpracování válcovaných trubek o průměru 1,2–4 cm (maximální hodnota náběhu při použití takového nástroje je 4,87 cm);
4. RT – pro práci s trubkami o průměru 0,55–1,15 cm (v tomto případě se vnitřní průměr výrobku může zvýšit na 1,29 cm);
5. CP – pro válcování do větší hloubky (maximální hodnota rozevření u nástrojů této řady je 3,23 cm);
6. 5P – pro zpracování tenkostěnných trubek ze slitin nerezové oceli.

Fotografie některých modelů planoucích nástrojů

Na moderním trhu je k dispozici několik dalších sérií válcovacích nástrojů, ale my jsme uvedli ty nejoblíbenější.

Specializovaný nástroj pro rozšíření trubek se nejčastěji používá při instalaci výměníků tepla, ve kterých jsou instalovány trubkovnice. Pracovní těleso takového zařízení, které mechanicky působí na stěny potrubí, je podrobeno speciální úpravě, která mu umožňuje dodat vysokou pevnost.

Zahušťování potrubí při instalaci zařízení pro výměnu tepla

Instalace potrubí v systémech výměny tepla, prováděná válcováním, je poměrně běžný postup, takže je lepší se s ním podrobněji seznámit. Použití takové technologie a vysoce kvalitních nástrojů umožňuje získat spolehlivé spojení mezi trubkami a stěnami otvorů vytvořených v trubkovém bubnu.

Schéma válcování trubek válečkovým nástrojem: 1 – vřeteno s pracovním kuželem; 2 – klec s ložiskem; 3 – válečky; 4 – potrubí; 5 – trubková mřížka

Takže musíte udělat následující.

• Kus trubky je instalován v otvoru, jehož průměr je menší než jeho vnější průměr.
• Pracovní těleso nástroje se vloží do vnitřní části trubky a začne její roztahování. Jeho průměr se vlivem plastické deformace začíná zvětšovat a mizí mezera mezi jeho vnější stěnou a stěnou otvoru, do kterého se vkládá. Po odstranění mezery se začnou deformovat stěny otvoru v trubkovém bubnu, na který je vyvíjen tlak expandující trubkou. Tak je vytvořeno těsné a spolehlivé spojení.
• Při válcování s takovým nástrojem byste měli být velmi opatrní a dbát na to, aby se stěny potrubí nezhroutily pod vlivem výrazného tlaku. To se může stát, pokud se jeho průměr zvětší za hranici technologie. Takovým negativním důsledkům se lze vyhnout nejen přísným dodržováním technologických doporučení, ale také výběrem správného nástroje.

Válcování tedy znamená poměrně velký seznam technologických operací, pro jejichž kvalitní provedení je nutné správně vybrat vhodné nástroje a zařízení.