กระบวนการไหลของข้อศอกเหล็ก

ข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อ:ข้อศอกเหล็กเป็นอุปกรณ์ท่อชนิดหนึ่งที่ใช้ในการกลึงท่อ ในบรรดาอุปกรณ์ท่อทั้งหมดที่ใช้ในระบบท่อ สัดส่วนของอุปกรณ์ท่ออยู่ที่ประมาณ 80% โดยทั่วไปแล้ว จะมีการเลือกใช้กระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกันสำหรับข้อต่อเหล็กที่มีวัสดุหรือความหนาของผนังแตกต่างกัน กระบวนการขึ้นรูปหัวเหล็กดัดไร้รอยต่อที่นิยมใช้ในโรงงานผลิต ได้แก่ การกดร้อน การปั๊ม การอัดรีด และอื่นๆ กระบวนการขึ้นรูปข้อต่อเหล็กดัดแบบกดร้อนคือการใช้เครื่องกดพิเศษ แม่พิมพ์แกน และอุปกรณ์ให้ความร้อน เพื่อให้แท่งเหล็กที่ตั้งอยู่บนแม่พิมพ์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าภายใต้การกดของเครื่องกด และถูกให้ความร้อน ขยายตัว และกระบวนการดัดและขึ้นรูป ลักษณะการเสียรูปของข้อต่อเหล็กดัดแบบกดร้อนคือการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเปล่าตามกฎที่ว่าปริมาตรของวัสดุโลหะจะไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังการเปลี่ยนรูปพลาสติก เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเปล่าที่ใช้มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อเหล็ก การไหลของโลหะที่ถูกบีบอัดที่ส่วนโค้งจะได้รับการชดเชยโดยชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ถูกทำให้บางลงเนื่องจากการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง เพื่อให้ได้ข้อต่อเหล็กที่มีความหนาของผนังสม่ำเสมอ

กระบวนการขึ้นรูปเหล็กข้องอแบบกดร้อน (Hot Push Steel Bend Forming Process) มีลักษณะสวยงาม ความหนาของผนังสม่ำเสมอ และการทำงานต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ จึงกลายเป็นวิธีการขึ้นรูปหลักของเหล็กข้องอคาร์บอนและเหล็กโลหะผสม และยังใช้กับสเตนเลสบางประเภทอีกด้วย ปัจจุบันกำลังอยู่ในขั้นตอนการขึ้นรูปเหล็กข้องอ

วิธีการให้ความร้อนในกระบวนการขึ้นรูปประกอบด้วยการให้ความร้อนด้วยเหนี่ยวนำความถี่กลางหรือความถี่สูง (วงแหวนให้ความร้อนอาจเป็นแบบหลายวงกลมหรือวงกลมเดียว) การให้ความร้อนด้วยเปลวไฟ และการให้ความร้อนด้วยเตาเผาแบบสะท้อน วิธีการให้ความร้อนขึ้นอยู่กับความต้องการของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปและสถานการณ์พลังงาน ข้อศอกเหล็กขึ้นรูปแบบปั๊มขึ้นรูปเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในการผลิตข้อศอกเหล็กไร้รอยต่อจำนวนมาก ในปัจจุบัน การผลิตข้อศอกเหล็กที่มีคุณสมบัติทั่วไปได้ถูกแทนที่ด้วยวิธีการกดร้อนหรือกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ แต่ในบางกรณี ข้อศอกเหล็กอาจมีความหนาหรือบางเกินไป เนื่องจากปริมาณการผลิตน้อย

วิธีนี้ยังคงใช้ในกรณีที่ผลิตภัณฑ์มีข้อกำหนดพิเศษ การขึ้นรูปเหล็กข้อศอกโดยใช้ปั๊มขึ้นรูปจะใช้ท่อเปล่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากับเหล็กข้อศอก ซึ่งจะถูกกดและขึ้นรูปโดยตรงในแม่พิมพ์ด้วยเครื่องอัด

ก่อนการปั๊ม ท่อเปล่าจะถูกวางไว้บนแม่พิมพ์ล่าง แกนในและแม่พิมพ์ปลายจะถูกใส่เข้าไปในท่อเปล่า แม่พิมพ์บนจะเคลื่อนลงเพื่อเริ่มการกด และข้อศอกเหล็กจะถูกขึ้นรูปโดยใช้ข้อจำกัดของแม่พิมพ์ภายนอกและการรองรับของแม่พิมพ์ด้านใน

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการปั๊มร้อน คุณภาพรูปลักษณ์ของการปั๊มจะไม่ดีเท่ากระบวนการปั๊มแบบเดิม ส่วนโค้งด้านนอกของเหล็กข้องอที่ปั๊มจะอยู่ในสถานะยืดในระหว่างการขึ้นรูป และไม่มีโลหะส่วนเกินในส่วนอื่นๆ มาชดเชย ทำให้ความหนาของผนังที่ส่วนโค้งด้านนอกลดลงประมาณ 10% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณสมบัติที่เหมาะสำหรับการผลิตแบบชิ้นเดียวและต้นทุนต่ำ กระบวนการปั๊มเหล็กข้องอจึงมักใช้ในการผลิตแบบล็อตเล็กและเหล็กข้องอที่มีผนังหนา

ข้อต่อเหล็กปั๊มแบ่งออกเป็นการปั๊มเย็นและการปั๊มร้อน โดยทั่วไปแล้ว การปั๊มเย็นหรือการปั๊มร้อนจะถูกเลือกตามคุณสมบัติของวัสดุและความสามารถของอุปกรณ์

กระบวนการขึ้นรูปเหล็กข้อศอกรีดเย็น คือการใช้เครื่องขึ้นรูปเหล็กข้อศอกแบบพิเศษเพื่อนำท่อเปล่าใส่ลงในแม่พิมพ์ด้านนอก ช่องว่างที่เหลือจะเคลื่อนไปจนเสร็จสิ้นกระบวนการขึ้นรูป

ข้อต่อเหล็กที่ผลิตโดยกระบวนการอัดรีดเย็นของแม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม ความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ และมีความคลาดเคลื่อนของมิติเพียงเล็กน้อย ดังนั้น กระบวนการนี้จึงมักใช้ในการขึ้นรูปข้อต่อสแตนเลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อต่อสแตนเลสที่มีผนังบาง แม่พิมพ์ด้านในและด้านนอกที่ใช้ในกระบวนการนี้ต้องการความแม่นยำสูง และข้อกำหนดเกี่ยวกับความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนังท่อก็ค่อนข้างเข้มงวดเช่นกัน

การเชื่อมแผ่นกลาง: ใช้แผ่นกลางขึ้นรูปเหล็กข้อศอกครึ่งหนึ่งด้วยเครื่องอัด แล้วเชื่อมทั้งสองส่วนเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะใช้ในการผลิตเหล็กข้อศอกที่มีขนาดเกิน DN700 นอกจากกระบวนการขึ้นรูปสามขั้นตอนที่นิยมใช้กันข้างต้นแล้ว การขึ้นรูปเหล็กข้อศอกไร้ตะเข็บยังใช้กระบวนการขึ้นรูปโดยการอัดแผ่นท่อเปล่าไปยังแม่พิมพ์ด้านนอก แล้วจึงนำแผ่นท่อเปล่าผ่านลูกบอลเพื่อขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและยุ่งยากในการใช้งาน และคุณภาพการขึ้นรูปยังไม่ดีเท่ากระบวนการที่กล่าวมาข้างต้น จึงไม่ค่อยได้ใช้